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# 38 Mai 2002 SPACE CONNECTION DOSSIER Engins spatiaux miniatures 0 2 Space Connection # 38 Mai 2002 Sommaire Dossier : Engins spatiaux miniatures 03 La place dans l'espace du tout petit, du tout léger 05 La révolution discrète de l'ultra-miniaturisation 06 OSCAR, lettres de noblesse de la miniaturisation spatiale 07 PROBA-1, premier micro-satellite belge au service de l'Europe et des jeunes 10 Une université britannique, championne des micro-satellites! 12 Uosat, MOSAIC, Beagle-2, HAND : les Anglais font mini dans l'espace 14 L'Europe autour de la Lune avec Smart-1 15 Myriade : filière française pour une variété de micro-satellites 16 Ces petits robots qui vont là où l’Homme ne peut aller... 18 Faut-il un lanceur spécifique pour les petits satellites ? 20 USA : microsatellites universitaires pour des missions de service public 21 Tableau des micro- et mini-satellites (1995-2005) dans les pays neufs et en développement 25 Rendez-vous sur le web avec les petits de l'espace 27 Au quatrième Spot, l’heure de Végétation 31 Les grandes oreilles de Redu 33 Actualités Space Connection # 38 Mai 2002 0 3 Introduction Services fédéraux des affaires scientifiques, techniques et culturelles (S.S.T.C.) Space Connection est une lettre d’information éditée par les Services fédéraux des affaires scientifiques, techniques et culturelles (S.S.T.C.) contenant des informations sur les réalisations récentes dans le domaine spatial. Cette lettre d’information s’adresse a tous les passionnés de l’espace et en particulier aux jeunes. La place dans l'espace du tout petit, du tout léger L’astronautique vit à l’heure des extrêmes. L’habitacle de l’ISS (International Space Station) prend forme autour de la Terre avec des modules et des équipements de plusieurs tonnes, à coups de milliards d’euros. Par ailleurs, la miniaturisation poussée des systèmes spatiaux permet des missions dans l’espace avec des automates moins coûteux, plus petits et plus légers. Les possibilités offertes par ces derniersnés de l’espace sont surprenantes, notamment pour une vision en continu du globe Comment obtenir gratuitement le Space Connection ? Envoyez vos nom et adresse à la : Cellule e-info Secrétariat général S.S.T.C. Rue de la Science, 8 1000 Bruxelles ou envoyez un e-mail à [email protected] http://www.belspo.be terrestre et pour l’exploration in situ des corps célestes. Alors que l’Europe, les Etats-Unis, la Russie, l’Ukraine, la Chine, le Japon et l’Inde se livrent à une surenchère commerciale en développant des fusées de plus en plus puissantes pour transporter sur orbite de poids lourds destinés aux télécommunications, aux applications multimédia et aux observations de la Terre, on voit se développer une technologie, de plus en plus performante, d’engins spatiaux miniatures. Ceux-ci sont moins coûteux à réaliser, car leurs équipements, s’ils sont à adapter à l’environnement de l’espace, sont le plus souvent disponibles sur le marché. Vu leur faible masse, la mise sur orbite se révèle plus économique et leur encombrement Editeur responsable: Ir. Eric Beka Secrétaire général des S.S.T.C. réduit ; cela permet d’en lancer plusieurs à la fois. Ces petits de l’espace peuvent Rédaction: Cellule e-info Secrétariat général S.S.T.C. Rue de la Science, 8 1000 Bruxelles Collaboration extérieure: Benny Audenaert, Paul Devuyst, Christian Du Brulle, Théo Pirard (dossier), Steven Stroeykens. Coordination: Patrick Ribouville Gestion des abonnements: Ria D’Haemers e-mail: [email protected] Photo de couverture: Le petit Simplesat évoluant au-dessus du Lac Michigan vient d’être éjecté de la soute de la navette spatiale (août 2001). (NASA/JSC) Numéro 38 - Mai 2002 rendre une variété de services : collecte de données, prise d’images, relais de messages, mesures dans le milieu spatial, essais de nouvelles technologies... Sous la forme de sondes interplanétaires ou d’automates à Le Sojourner a roulé sur Mars durant l’été 1997. (NASA/KSC) la surface des astres, ils contribuent à l’exploration du système solaire dans le cadre de la stratégie faster, better, cheaper (plus vite, mieux, moins cher) lancée par la NASA. L’opération la plus spectaculaire, au cours de l’été 1997, fut la réussite du petit véhicule “Sojourner” de 10,5 kg : des internautes furent les témoins des ébats de ce micro-robot à six roues électriques sur le sol rocailleux de Mars! Il est question de se servir d’automates miniaturisés comme aides aux astronautes et cosmonautes à bord de l’ISS, pour des activités d’inspection, pour des mesures de son environnement, pour de délicates expériences en microgravité... 0 4 Space Connection # 38 Mai 2002 Juin 2001 L’AERcam Sprint évolue au-dessus du Space Shuttle. Il doit constituer une aide pour les astronautes et a été testé en décembre 1997. (NASA/JSC) L’intérêt pour les engins spatiaux et de techniciens peuvent se de petite taille et de faible familiariser, se former à la réali- masse ne cesse pas de grandir. sation et à l’exploitation de sys- Dès les années 60, des groupes tèmes dans l’espace. de radio-amateurs, des centres universitaires, des laboratoires La prolifération des petits satel- militaires ont montré la voie en lites pose aussi plusieurs pro- mettant au point de petits satel- blèmes. La pollution de l’espace lites à des fins technologiques. avec des engins dont la sur- Dans la foulée, des petites et veillance et la détection sont dif- moyennes entreprises ont pris ficiles fait courir des risques aux forme dans le but de commercia- vaisseaux habités et aux observa- liser des plates-formes légères et toires de grandes dimensions et compactes qui permettent la réa- de haut prix. Une autre menace lisation de satellites “sur concerne la population terrestre. mesure”. Ce sont par ailleurs des Le transfert des technologies missions “prêtes à l’emploi” avec pour les petits satellites, le coût des équipements peu complexes, peu élevé de leur déploiement en via des connexions du type constellations, l’apparente facilité Internet. Ainsi des nations en de leur mise en oeuvre font développement ont trouvé l’occa- craindre la dissémination autour sion d’avoir accès à la dimension de la Terre de moyens de commu- spatiale en disposant de petits nications et d’observation qui budgets et sans courir trop de peuvent être contrôlés par des risques. Des équipes d’ingénieurs réseaux terroristes! Le doyen des engins sur orbite : le microsatellite américain “Pamplemousse” Surpris par l’Union Soviétique avec les Vanguard-1, qui a fonctionné grâce à lancements des premiers satellites ses cellules solaires jusqu’en 1964, a Spoutnik, les Etats-Unis ont mis les mis en évidence le fait que notre Terre bouchées doubles afin de sauver leur n’était pas une sphère parfaite mais honneur. En 1957, l’US Navy préparait qu’elle avait la forme d’une poire, à sa petite fusée à trois étages Vanguard cause de ses forces internes de convec- pour mettre sur orbite une boule de tion. La mission des trois micro-satel- 1,47 kg et d’un diamètre de 0,16 m, lites Vanguard qui purent être satellisés surnommée “Pamplemousse”. C’est à est estimée avoir coûté quelque son troisième essai, en 1958, qu’elle a 125.000 dollars de l’époque. Un site réussi à lancer ce micro-satellite entre Internet suédois consacré à Vanguard-1 654 et 3.968 km. Sur cette orbite, vous donne en permanence le nombre Vanguard-1 en a pour au moins deux de kilomètres et d’orbites parcourus par siècles de vie spatiale ! le doyen des satellites artificiels. Pamplemousse, alias Vanguard-1, est le doyen des satellites dans l’espace. (NRL) Space Connection # 38 Mai 2002 0 5 Dossier Engins spatiaux miniatures Le mini-satellite argentin SAC-A. (NASA/JSC) La révolution discrète de l’ultra-miniaturisation Au même titre que les ordina- et de prévoir le déclenchement recherche commune, celle de la 6e Programme- Cet univers pratiquement invi- teurs, les caméras, les mobilo- de séismes. Les phénomènes et molécule. Dans le phones ou les implants électro- ressources terrestres peuvent cadre de Recherche et Dévelop- gents est appelé, grâce à leur sible des micro-systèmes intelli- niques, les équipements de être observés de façon détaillée pement de l’Union Européenne rôle dans les missions spatiales, télécommunications et de navi- (avec une haute résolution) au pour la période 2002-2006, les à faire naître une variété de gation deviennent à la fois plus moyen de senseurs optiques nanotechnologies sont considé- retombées pour les équipements compacts et plus performants. (multispectraux, hyperspectraux) rées comme une priorité-clé. terrestres, la vie quotidienne, le et de systèmes radar qui équi- Elles concernent les procédés de corps humain... IMEC (Indepen- Les systèmes spatiaux sont donc pent des mini-satellites. Il est fabrication de matériaux extrê- dent Microelectronics research & atteints par les défis technolo- question, par ailleurs, de se ser- mement légers et de micro-sys- development Center), implantée giques de l’ultra-miniaturisation. vir de nano-satellites manoeu- tèmes intelligents. à Louvain est devenu un acteur Ces progrès sont particulièrement vrables pour l’inspection de sensibles sur les sondes qui débris spatiaux qui peuvent être Parmi les nanotechnologies dont explorent les astres du système produits en grande série et au les progrès auront un impact sur Maîtrisant la technologie des solaire: il s’agit d’économiser la moindre coût. la conception des satellites semi-conducteurs à hautes per- futurs : formances, il conçoit et produit • les nanotubes en carbone des micro-circuits “sur mesure” primordial dans la révolution de masse à lancer et de rentabiliser la micro-électronique en Europe. la puissance à bord grâce à Le Surrey Space Centre l’emploi intensif de micro-méca- (Royaume-Uni) a établi cette devraient permettre d’accroître pour les systèmes d’information, nismes électroniques et optiques. classification des satellites jusqu’à 100 fois la surface por- de communications, de détec- (voir tableau ci-dessous). teuse des électrodes sur des tion. IMEC a notamment parti- structures extrêmement légères; cipé à la réalisation de micro- Le déploiement de satellites miniaturisés offre la possibilité La tendance à miniaturiser les de suivre les évolutions du chan- systèmes à bord va se poursuivre, Integrated Microinstruments), délicat déploiement de satellites gement global, de comprendre tirant parti de l’approche multi- les MEMS (Micro-Electro-Mecha- sur orbite. De son côté, Alcatel disciplinaire des nanotechnolo- nical Systems), les MOEMS ETCA à Charleroi, maîtrise la pro- gies. Celles-ci représentent la (Micro-Opto-Electro-Mechanical duction de nano-circuits hybrides convergence des activités de la Systems) servent à envisager qui entrent dans la réalisation de physique, de la chimie et de la des engins spatiaux qui pour- sous-systèmes d’alimentation biologie sur une frontière de raient tenir dans une main! électrique pour satellites. La société Orbital Sciences Corporation a produit les micro-satellites de la constellation Orbcomm de messagerie globale. Ces huit satellites ont la forme de galettes et peuvent être lancés en une fois par une fusée aéroportée Pegasus. (OSC) • les ASIM (Application Specific caméras qui ont montré le Classe de satellite Masse sur orbite Coût récurrent de réalisation Grand satellite > 1 tonne > 150 millions euros Petit satellite de 500 kg à 1 tonne de 50 à 150 millions euros Mini-satellite de 100 à 500 kg de 10 à 40 millions euros Micro-satellite de 10 à 100 kg de 3 à 8 millions euros Nano-satellite de 1 à 10 kg de 300.000 à 2 millions euros Pico-satellite < 1 kg < 300.000 euros 0 6 Space Connection # 38 Mai 2002 Dossier Engins spatiaux miniatures OSCAR, lettres de noblesse de la miniaturisation spatiale OSCAR est l’abréviation de Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio. C’est le nom donné à des satellites compacts qui sont conçus et construits par des radio-amateurs à travers le monde. La fusée russo-ukrainienne Zenit 2 a mis sur orbite en 1998 des micro-satellites pour l’Allemagne, Israël, le Chili, la Thaïlande.. ainsi qu’une petite charge belge pour relayer des messages.. Ils étaient fixés sur la structure du satellite russe de télédétection Resurs-01. (OHB) naître une famille à l’échelle mondiale, Research Laboratory fait partie d’une initia- connue sous le nom d’organisation AMSAT. tive éducative Students of the World: cette Cette famille a mis en oeuvre des engins sphère de 90 kg est une balise qui donne spatiaux destinés à tester de nouveaux sys- des informations sur son comportement en tèmes de transmissions entre les radio-ama- orbite. Le Sapphire (Stanford AudioPhonic teurs du monde entier: une quarantaine Photographic InfraRed Experiment) d’à peine d’OSCAR, avec une masse entre 10 et 20 kg, réalisé par la Stanford University, est 100 kg, ont vu le jour, le plus souvent avec également destiné aux étudiants: il teste des fonds privés. Ceci a permis des avancées des détecteurs dans l’infrarouge, une caméra technologiques, comme la compression numérique et un synthétiseur vocal. numérique des communications, le traitement à bord des signaux, l’emploi des ondes ultra-courtes... Les derniers en date sont trois micro-satellites mis sur orbite en septembre 2001 O SCAR-1, d’une masse de 4,5 kg, était depuis la base de Kodiak (Alaska). Le PCsat placé sur orbite en 1961; il s’agissait de l’U.S. Naval Academy d’Annapolis (Mary- d’une simple balise radio sur batteries qui land) est un micro-satellite de moins de avait été réalisée par un groupe californien. 20 kg qui permet des communications per- Dans son sillage, les lancements d’autres sonnelles au moyen de terminaux portables petits satellites amateurs allaient faire et mobiles. Le Starshine 3 (*) du Naval La société allemande OHB-System a mis au point ce micro-satellite SAFIR-2 de messagerie. Lancé par une fusée russo-ukrainienne Zenit 2 le 10 juillet 1998, il est l’objet d’une exploitation commerciale. (OHB) Mimosa, microsatellite tchèque A la fin de 2002, une fusée russe Rockot lancera deux micro-satellites. L’un de fabrication canadienne est le microsatellite d’astronomie MOST (Microvariability and Oscillations of Stars), se présentant comme un attaché-case de 60 kg. Il sera capable de pointer un télescope miniaturisé de 0,15 m d’ouverture sur des étoiles pendant plusieurs semaines. Sa sensibilité et sa stabilité rendront possible l’analyse continue des pulsations d’étoiles identiques à notre Soleil. L’autre micro-satellite de 66 kg, baptisé MIMOSA (MicroMeasurements Of Satellite Acceleration), doit étudier sur une orbite elliptique la traînée atmosphérique et les forces non-gravitationnelles. L’ESA qui collabore avec l’Académie tchèque des Sciences pourrait réaliser des missions peu coûteuses avec des micro-satellites qui seraient dérivés du MIMOSA. Surtout que la Tchéquie contribue (encore modestement) à des activités de L’ESA. Space Connection # 38 Mai 2002 0 7 Dossier Engins spatiaux miniatures PROBA-1 premier micro-satellite belge au service de l’Europe et des jeunes Le 22 octobre, sur l’île de Sriharikota Une équipe de la firme Verhaert a vécu l’heu- (en Inde, au Nord de Madras), s’envole la reux événement sur la base de Sriharihota. fusée indienne PSLV-C3 (Polar Satellite Jo Bermyn, le chef de la mission PROBA, en Launch Vehicle). Ce lancement, effectué fait partie: “Ce lancement nous a été proposé par l’ISRO (Indian Space Research Organi- par Antrix, la filiale d’ISRO, au prix intéressant sation), du satellite-espion TES serait de 850.000 dollars. Nous avons eu droit à des passé inaperçu... Mais, sous la coiffe se services d’un grand professionnalisme de la trouvait le premier satellite belge : part des ingénieurs et techniciens indiens qui PROBA-1, l’abréviation de Project for n’ont pas ménagé leurs efforts.” On-Board Autonomy, un micro-satellite de 94 kg destiné à l’ESA et réalisé par la Une heure et demie plus tard, la station de société Verhaert Design & Development Kiruna en Suède confirme la bonne satelli- de Kruibeke (près d’Anvers). sation de PROBA-1. Quand le centre de contrôle de Redu (Province de Luxembourg) PROBA comme il est installé sur la plateforme de charge utile de la fusée indienne PSLV. (Verhaert) L es quatre étages du lanceur fonctionnent entre en contact avec l’engin spatial belge, l’ESA a passé avec la société Verhaert conformément au plan de vol. Son on jubile à Kruibeke. Le résultat de trois Design & Development permet à celle-ci de deuxième étage est propulsé par la variante années d’efforts se trouve à pied d’oeuvre se positionner comme systémier d’instru- indienne du moteur Viking de la fusée autour de la Terre. “C’est le plus gros des ments spatiaux et de satellites complets. Ariane 4. Sa séparation intervient 280 micro-satellites et c’est le plus petit des mini- secondes après le décollage, à l’altitude de satellites”, commente Paul Verhaert, chef de 240 km. Avec le troisième étage à poudre, l’entreprise qui l’a réalisé. Au sourire rayon- puis avec le quatrième à propulsion biliquide, nant, il peut être fier de son nouveau-né sur c’est une orbite circulaire à 568 km qui est orbite. La Belgique a, en février 1998, pro- nouvelle stratégie de l’ESA, qui s’inspire de atteinte avec la précision désirée. Le satellite posé à l’ESA ce projet de micro-satellite la politique faster, better, cheaper que Daniel TES de l’ISRO (1 tonne), puis le micro- automatisé dans le cadre du programme Goldin, l’administrateur de la NASA (de 1992 satellite allemand BIRD (Bispectral Infrared technologique GSTP (General Support Tech- à 2001), a appliquée à l’industrie américaine Remote Detection) du DLR (Deutsche Zentrum nology Programme), via un financement des pour lancer dans le système solaire d’ambi- für Luft- und Raumfahrt) (92 kg) sont éjec- SSTC (Services fédéraux des affaires scienti- tieuses missions à moindres frais et à courts tés. Pour PROBA-1, il faut encore patienter fiques, techniques et culturelles). La Région délais. PROBA, avec sa forme de cube une dizaine de minutes. Le temps que les flamande a largement participé à la réalisa- allongé (0,80 x 0,60 x 0,60 m), est bel et moteurs de contrôle d’attitude du quatrième tion de ce petit satellite dont la plate-forme bien le prototype d’une filière de petits étage soient remis en marche afin de réaliser intelligente assure une autonomie complète satellites bon marché. Son concept répond à une orbite allongée entre 570 et 638 km. pour sa mission spatiale. Le contrat que la méthodologie COTS (Commercial Off-The- Sur le modèle faster, better, cheaper La réalisation de PROBA s’inscrit dans une 0 8 Space Connection # 38 Mai 2002 Shelf) avec l’utilisation de composants commerciaux sur étagère. PROBA constitue par ailleurs un banc d’essais pour la technologie MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) des micro-systèmes électro-mécaniques. Sa plate-forme, dite intelligente, est équipée d’un ordinateur de bord avec une mémoire de masse (1 GBit) et des processeurs à hautes performances. D’après l’ESA, son système informatique est cinquante fois plus puissant que celui de son satellite SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), qui est pointé vers le Soleil depuis décembre 1995. “La forme compacte de Proba,” explique Piet Les préparatifs de PROBA-1 dans les installations de Verhaert à Kruibeke, près d’Anvers. (Verhaert) Holbrouck, Directeur du Département Espace de Verhaert, “permet un encombrement mini- Un robot avec triple vue, odorat et toucher Monitoring) et à un senseur de poussières miniaturisés pour l’autonomie en vol et pour PROBA-1 est constitué, pour 25 kg - soit plus sur les caractéristiques des flux de rayonne- le contrôle d’attitude de Proba.” Le microsa- d’un quart de sa masse - d’une charge utile ment et de particules autour des pôles. tellite est capable d’un pointage fin vers la qui comprend trois “yeux” (un spectromètre, surface terrestre grâce à des senseurs stel- deux caméras), des détecteurs de rayonne- L’investissement de PROBA-1 est estimé à 15 laires, au moyen d’un récepteur GPS (Global ments et de poussières. Cette instrumentation millions euros pour l’ensemble de la mission, mal à bord de la fusée indienne PSLV. Il a nécessité l’emploi de systèmes high-tech DEBIE (Debris In orbit Evaluator). Ces équipements fourniront des données précieuses Positioning System), à l’aide de 2 magnéto- miniaturisée doit permettre une double mis- le lancement et l’équipement au sol compris. mètres, 4 barres magnétisables, 4 roues à sion à des fins scientifiques et éducatives: Une bonne partie représente le coût de déve- réaction ou gyroscopes miniatures... Il • une activité de télédétection qui utilise loppement de la nouvelle plate-forme pour convient particulièrement bien pour des deux types d’instruments de prises de vues micro-satellites. Sur son orbite quasi-polaire, observations précises, à haute résolution, de avec des senseurs CCD. L’instrument principal PROBA-1 aura à démontrer ses possibilités de régions du globe. Un autre atout de PROBA est le CHRIS (Compact High Resolution Ima- vol autonome pendant au moins deux est l’accès via Internet à ses instruments ging Spectrometer). Ce spectromètre, que années. Durant le premier semestre, il sera scientifiques. Ainsi, les équipes de cher- l’on peut qualifier d’hyperspectral, visionnera mis à la disposition de l’ESA pour son pro- cheurs et des groupes d’étudiants qui ont la surface terrestre en tranches de 19 km gramme d’innovations technologiques. Mais proposé des expériences, peuvent adresser avec une résolution de 25 m dans 63 bandes les SSTC ont prévu des activités de recherche des commandes et obtenir des résultats grâce spectrales, allant du visible au proche infra- gérées avec la participation belge au pro- à un serveur au centre de contrôle de Redu. rouge. Deux micro-caméras noir & blanc, réa- gramme européen Prodex, avec le support lisées par OIP Sensor Systems, fourniront des technique du B.USOC (Belgian User Support C’est un consortium international dirigé par images avec grand angle (40 x 31 degrés and Operation Centre). Le tableau ci-contre Verhaert Design & Development qui a conçu comme champ de vision) et montrant des détaille les activités approuvées par l’ESA. et construit PROBA. Des entreprises belges y détails de l’ordre de 10 m. PROBA, par sa ont collaboré: Spacebel de Hoeilaart avec capacité d’observation à différentes échelles Le contrôle est assuré depuis la station ESA les logiciels embarqués du traitement à bord et par ses liaisons en mode d’accès Internet, de Redu : le petit terminal en bande S des données, Space Applications Services de se prête bien à des observations urgentes (2,5 GHz) avec une parabole orientable de Zaventem pour la station et les opérations pour une assistance humanitaire; 2,4 m, l’équipement pour les tests et le au sol depuis Redu, OIP Sensor Systems • l’étude “in situ” de l’environnement contrôle sur orbite ont été installés par d’Oudenaarde pour les caméras haute résolu- spatial qui recourt à un détecteur de radia- Space Applications Services, avec l’aide tion et grand angle. tions SREM (Space Radiation Environment technique de VitroCiset. PROBA-1 sera dans Space Connection # 38 Mai 2002 0 9 GMES (Global Monitoring for Environment KUL (Katholieke Universiteit Leuven)- Développement d’indicateurs hyperspectraux Département de gestion du territoire des changements des conditions forestières, analyse de la texture de la canopée et de la sécurité. KUL (Katholieke Universiteit Leuven) -Laboratoire d’hydraulique Télédétection hyperspectrale de sédiments en suspension dans les eaux côtières A la portée de groupes d’élèves MUMM (Management Unit of the North Sea Mathematical Models) Cartographie de la chlorophylle présente dans les eaux côtières par la spectrométrie d’images satellitaires RUG (Universiteit Gent) -Laboratoire d’hydrologie et de gestion des eaux Assimilation des données d’évaporation détectées à distance pour l’étude du transfert atmosphère-sol-végétation les autorités fédérales et régionales belges VITO (Vlaamse Instelling voor Technologische Onderzoek) Recherche de propriétés biophysiques de la fonction de réflectance bidirectionnelle au moyen de CHRIS sous la conduite de professeurs, ont été invi- UCL (Université Catholique de Louvain) Reconnaissance des essences forestières, science environnementale et planning d’utilisation des terrestres and Security) au service de l’environnement En coopération avec l’Euro Space Foundation, ont lancé le concours Eduproba dans l’enseignement secondaire. Des groupes d’élèves, tés à concevoir des expériences qui pourraient être réalisées avec PROBA-1 et à en devenir les utilisateurs. Six écoles dans la Communauté française et neuf dans la Communauté flamande ont mis en place des le champ de visibilité de Redu quatre fois et moyennes entreprises pour les systèmes groupes de travail et fait des propositions par jour pendant dix minutes. Les opérations spatiaux. D’ores et déjà, une version amélio- pour participer à l’exploitation de PROBA-1. de collecte de données et de chargement rée avec PROBA-2 retient l’attention de A l’Euro Space Center de Transinne-Libin (non d’ordres, via une liaison Internet, seront l’ESA. Nouveau défi : la moitié de la masse loin de la station ESA de Redu), quelque 300 automatisées. de ce microsatellite consistera en la charge élèves ont suivi, en février 2001, un stage de utile. Un appel à propositions d’expériences formation Eduproba; pendant trois jours en est lancé pour une mission prévue à partir classe de l’espace, ils ont pu perfectionner de 2004. La mission ARGUS (Advanced Reso- leurs connaissances des systèmes spatiaux Piet Holbrouck, directeur général de lution Generated Using Small Satellites), et, pour leur projet, se faire expliquer par les Verhaert, est conscient des nombreux efforts pour des prises de vues avec une résolution ingénieurs de la société Verhaert le fonction- Une affaire... à suivre en recherche et développement qu’il a fallu de 1 m, est à l’étude. Elle pourrait être réa- nement du micro-satellite. La plupart des consentir pour ce projet: “Le résultat est là : lisée dans le cadre d’une constellation euro- propositions concernent l’emploi de PROBA-1 notre plate-forme Proba a plusieurs années péenne de petits satellites pour l’initiative pour des travaux de télédétection spatiale. d’avance sur ses concurrentes grâce à son autonomie de vol, sa stabilisation trois axes, son accessibilité via Internet. Nous attendons beaucoup du fonctionnement en orbite de notre premier satellite pour donner suite à des contacts que nous avons déjà eus pour d’autres missions. Un second exemplaire, assez identique au premier, pourra être réalisé en un an en vue d’un service opérationnel.” Un tel micro-satellite a été discuté dans le cadre d’activités nouvelles de la coopération spatiale belgo-russe. La société Verhaert - qui emploie 170 personnes dont près d’une centaine pour son “Space Business Unit” - est à la recherche d’un partenariat commercial dans le contexte européen d’une alliance des petites Le premier micro-satellite belge a fait l’objet de tous les soins chez Verhaert. (Th.P./SIC) 1 0 Space Connection # 38 Mai 2002 Dossier Engins spatiaux miniatures Une université britannique, championne des micro-satellites ! L’Université de Surrey (au Sud de l’Angleterre) compte 2.000 professeurs et chercheurs et accueille quelque 10.000 étudiants qui proviennent d’une centaine de pays. Cette université privilégie la recherche dans les techniques avancées et le partenariat technologique avec l’industrie. Martin Sweeting, le fondateur du Surrey Space Centre. La plateforme UoSat a servi à ce microsatellite HealthSat-2 pour le réseau de communications HealthNet de l’organisation américaine SatelLife. HealthSat-2 a été lancé par une Ariane 4 en 1993. (SSTL) S on fleuron de renommée internationale ment gratuit de la NASA. Le petit Uosat-1 fut est le Surrey Space Centre qui est dirigé finalement assembé avec des composants par le Professeur Martin Sweeting et qui sous la main, puis testé de façon artisanale. Uosat-2, assez identique au premier, fut réa- emploie 135 chercheurs, ingénieurs, techni- En 1981, ce premier micro-satellite britan- lisé en six mois. Lancé en 1984, il fut le pre- ciens et étudiants. Grâce à son programme nique était lancé à 550 km d’altitude de la mier satellite à stocker et à relayer la messa- Uosat pour la réalisation de petits satellites, base de Vandenberg (Californie). Transmises à gerie électronique. Après 17 années de ce centre est le champion des systèmes l’aide d’un synthétiseur de voix que contrôlait fonctionnement, il continue à remplir une miniaturisés sur orbite, même à des fins mili- un ordinateur de bord, ses données pouvaient mission éducative. A partir des Uosat-3 taires: son savoir-faire a été honoré par le être reçues dans les écoles avec des équipe- et Uosat-4, satellisés en 1990 avec une Ministère français de la Défense (micro-satel- ments portables d’un faible coût. Uosat-1 Ariane 4, c’est une plate-forme modulaire qui lites Cerise) et par l’US Air Force (Picosat). fonctionna pendant huit années jusqu’à sa est mise en oeuvre. Le Professeur Sweeting rentrée dans l’atmosphère. a créé en 1985, au sein de l’Université, la L’espace à bas prix L’Université de Surrey a démarré ses activités spatiales, il y a un quart de siècle, de façon assez modeste. Uosat fut l’aventure et l’affaire de Martin Sweeting, jeune étudiant en 1974. Il équipa un laboratoire en une station capable de capter et traiter les signaux des satellites météorologiques et radio-amateurs. Son initiative, à cause de son caractère pluridisciplinaire, attira l’attention des autorités académiques. En 1978, il conçut le projet audacieux de réaliser un micro-satellite. Ayant constitué une équipe avec une douzaine de chercheurs, techniciens et étudiants, il se mit à la recherche d’un financement et d’un soutien industriel. Il réussit à obtenir des aides pour 220.000 livres, ainsi qu’un espace de travail à l’université et un lance- A la fin de 1998, le Surrey Space Centre préparait en parallèle trois satellites différents: de gauche à droite, le micro-satellite Picosat de l’US Air Force (lancé en août 2001), le micro-satellite Tiungsat pour la Malaisie (en août 2000) et le mini-satellite UoSat-12 de télédétection et de télécommunications (en avril 1999). (SSTL) Space Connection # 38 Mai 2002 1 1 Les satellites en développement au SSTL (2002-2005) société Surrey Satellite Technology Limited SATELLITE (Client, pays) Caractéristiques de la mission (orbite) Etat d’avancement du programme (lancement prévu) BILTENSAT (TUBITAK/ BILTEN, Turquie) Mission de télédétection en mode panchromatique – 12 m de résolution - et multispectrale – 26 m (orbite polaire à 650 km) MS amélioré de 100 kg (fin 2002) “NANOSAT” (US Air Force, USA) Mission militaire du type Geosat (orbite polaire ?) Deux nano-satellites dérivés du SNAP-1 (2003 ?) DMC UK (BNSC, Royaume-Uni) Disaster Monitoring Constellation pour l’observation - 32 m de résolution – des catastrophes (orbite polaire à 772 km) MS de 70 kg avec quatre autres (voir ci-dessous) pour former une constellation (début 2003) DMC Algeria ou ALSAT-1 CNTS, Algérie) Disaster Monitoring Constellation (orbite polaire à 772 km) MS de 80 à 100 kg d’une constellation internationale (début 2003) Disaster Monitoring Constellation (orbite polaire à 772 km) MS de 80 à 100 kg d’une constellation internationale (début 2003) se situe aux environs de 3 millions d’euros. DMC Nigeria (Ministry of Science & Technology, Nigeria) Disaster Monitoring Constellation (orbite polaire à 772 km) MS de 80 à 100 kg d’une constellation internationale (1ère moitié de 2002) En avril 1999, le programme Uosat ouvrait *DMC Thailand (Mahanakorn University, Thailande) *DMC Tsinghua (Tsinghua University, Chine) Disaster Monitoring Constellation (orbite polaire à 772 km) MS de 80 à 100 kg d’une constellation internationale (début 2003) TOPSAT (BNSC/DERA, Royaume-Uni) Mission militaire d’observation à haute résolution - 2,5 m de résolution - dans le cadre de MOSAIC (orbite polaire) MS de 100 kg en coopération avec QinetiQ [ex-DERA] (début 2004) *RAPIDEYE (RapidEye AG, Allemagne) Constellation de 4 mini-satellites pour observations à haute résolution (6,5 m) en mode multispectral (orbite polaire à 600 km) Mini-satellites de 380 kg dérivés d’Uosat-12 pour des applications commerciales via Internet (lancement en 2004) *”GEMINI” (Ministry of Science & Technology, Nigeria) Système national de télécommunications avec un Uosat de 400 kg (orbite géostationnaire à 25° Ouest) Mini-satellite avec 4 répéteurs en bande Ku à l’étude avec le soutien du BNSC dans le cadre de MOSAIC (2005) (SSTL) chargée de commercialiser le concept Uosat. Des micro-satellites ont été réalisés pour le compte de clients étrangers comme l’organisation américaine SatelLife, le CNES, la Corée du Sud, Portugal, l’Armée de l’Air chilienne, etc. Ils ont un point en commun: un microbus modulaire dont un bras extensible de 6 m assure la stabilisation par gradient de gravité. Son concept permet de réaliser un satellite d’une masse de 50 kg, charge utile comprise, en moins d’une année. Le coût total d’une mission “sur mesure” un nouveau chapitre avec le lancement d’un premier mini-satellite, Uosat-12, d’une masse de 325 kg. Lancé depuis le cosmodrome de Baïkonour, il est équipé d’un système de prises de vues et d’un répéteur intelligent de communications numériques. L’Uosat-12 a été réalisé par SSTL pour 9 millions d’euros. Un investissement que Martin Sweeting considère comme prometteur : “Cette plateforme de mini-satellite suscite beaucoup d’intérêt pour des missions de télédétection en orbite polaire et de télécommunications en orbite géostationnaire. La société allemande RapidEye nous en a commandé quatre pour sa constellation de satellites d’observation multispectrale à haute résolution”. * Projet dont le financement reste à boucler MS : Micro-satellite MOSAIC : Micro Satellite Applications In Collaboration (programme lancé par l’agence britannique BNSC avec un budget de 25 millions d’euros) BNSC : British National Space Centre CNTS : Centre National des Techniques Spatiales DERA : Defence Evaluation & Research Agency, devenue la société QinetiQ. GEMINI : GEOstationary MINI-satellite En juin 2000, l’équipe de Martin Sweeting réalisait une autre première avec le lancement Solidarité et nouveautés sur orbite tests du micro-satellite, s’initier à son contrôle et à son exploitation dans l’espace. du SNAP-1 (Surrey Nanosatellite Applications Platform) de 6,5 kg. Ce nano-satellite, Avec Uosat-12 et SNAP-1, la SSTL propose La mission se veut la plus économique pos- équipé d’un micro-propulseur du type un système complet, clefs en main, depuis sible : de simples PC, connectés à des sta- “resistojet”, est capable d’aller inspecter des le satellite sur orbite jusqu’aux équipements tions compactes, servent de terminaux pour objets dans l’espace. Doté de quatre micro- au sol. Il propose des services de transfert l’exécution des expériences. caméras, il a photographié le satellite russe technologique et d’entraînement aux tech- de navigation Nadeshda et le micro-satellite niques spatiales. Il aide des équipes d’uni- Fort de ses partenariats dans le monde, le chinois Tsinghua-1 au moment de leur mise versités à se familiariser à la fabrication de professeur Sweeting a eu l’idée du Surrey en orbite. “Nous sommes en train de démon- satellites, à leur instrumentation et leurs Space Club. L’objectif est de renforcer la trer ses possibilités pour des missions d’ins- applications. Professeurs et étudiants, dans coopération internationale par la technolo- pection spatiale et nous comptons le proposer le cadre du contrat, sont invités à Guildford gie spatiale. Ce club est une sorte de “com- pour une utilisation à bord de l’ISS.” pour suivre la préparation, l’assemblage, les monwealth” dont les membres sont les neuf 1 2 Space Connection # 38 Mai 2002 Uosat, MOSAIC, Beagle-2, HAND : les Anglais font mini dans l’espace Le Royaume-Uni joue la carte des petits satellites. Trois sociétés britanniques développent des engins miniaturisés pour des missions scientifiques, technologiques et commerciales. Elles tirent parti de trois programmes: Uosat à l’Université de Surrey (voir cicontre), MOSAIC (Micro Satellite Applications In Collaboration) du British National Space Centre, Beagle-2 de l’Open University (participation britannique à la sonde européenne Mars Express). Dans la foulée de l’Université de Surrey, le Ministère britannique de la Défense a réalisé des micro-satellites de recherche technologique avec la DERA (Defence Evaluation Research Agency). Le British National Space Center, avec le soutien du DTI (Department of Trade and Industry), a entrepris, en 2000, le programme MOSAIC de développement de petits satellites pour l’observation et pour les télécommunications. En dehors des projets DMC (Disaster Management Constellation) et GEMINI qui ont été confiés au SSTL (Surrey Satellite Technology), il y a Topsat, un mini-satellite de télédétection à usage dual (civil et militaire), qui est par ailleurs financé par le Ministère de la Défense. Topsat est réalisé par pays qui collaborent avec le Surrey Space Centre: Pakistan, Corée du Sud, Portugal, Afrique du Sud, Chili, Thaïlande, Singapour, Malaisie, Chine. En mettant en commun la société QinetiQ et est destiné à prendre des images qui montrent des détails leurs micro-satellites respectifs, en coordon- d’au moins 2,5 m. Dans le cadre d’un second programme MOSAIC, QinetiQ nant leurs stations de contrôle au sol, en propose SIMONE (Spacecraft Intercept Mission to an Object Near Earth), une harmonisant leurs activités futures, ils pour- mini-sonde de 120 kg qui, grâce à un propulseur électrique à ions, doit suivent une triple mission: constituer un effectuer une mission de reconnaissance d’astéroïdes. réseau mondial d’alerte et d’aide lors de catastrophes, réduire le coût des moyens De son côté, Astrium Ltd étudie le projet MicroSAR de mini-satellite radar (200-300 kg) en bande X (avec une résolution de 5-10 m) qui utilise une d’accès à l’espace, préserver un savoir-faire technologique grâce à de nouvelles missions spatiales... plate-forme dépliable Snapdragon. Astrium Ltd est impliquée dans le développement du petit atterrisseur martien Beagle-2 (60 kg avec ses systèmes de Une constellation pour la sécurité rentrée et d’arrivée en douceur). Ce micro-robot doit être déposé à la fin de 2003 par la sonde européenne Mars Express sur la Planète Rouge. Il servira de pionnier technologique pour les stations NetLander que la France veut déployer à la surface martienne en 2008. La mission la plus originale qui est en préparation pour 2003 concerne la mise en place, par le biais d’un consortium international, d’une première constellation DMC (Disaster Management Constellation) pour la gestion HAND (Human Activated Nano-satellite Demonstration) est un micro-satellite des catastrophes. “Il s’agit de développer en portable de 6,5 kg sur batteries. Il est doté d’un manche pour être lancé à la parallèle cinq micro-satellites avec un finance- main par un astronaute au cours d’une sortie dans l’espace. Il utilise une ment du British National Space Centre grâce plate-forme compacte Bus-Gamma réalisée par les étudiants de l’Université de au programme MOSAIC de petits satellites” Bristol. précise le Professeur Sweeting. “Si les cinq satellites DMC pour des observations d’une Space Connection # 38 Mai 2002 UoSat-12, d’une masse de 325 kg, est le satellite le plus important réalisé au Surrey Space Centre. (SSTL) résolution de 32 m sont lancés simultanément 1 3 Petits miroirs polis par des élèves pour les Starshine par une même fusée russe, chaque pays est Starshine est un programme éducatif de la NASA en collaboration avec l’US Naval propriétaire et opérateur du satellite qu’il met Research Laboratory. Il concerne la fabrication et l’utilisation, dans le cadre au service de la constellation. Le Royaume- d’activités scolaires, de micro-satellites passifs dont la structure sphérique est Uni, l’Algérie, le Nigéria ont accepté de participer. Notre partenaire thaïlandais et l’Université chinoise de Tsinghua doivent leur emboîter le pas. La Turquie veut mettre à la disposition du système son micro-satellite Biltensat dont les prises de vues auront une résolution de 12 m.” A l’Université de Surrey, couverte par 850 à 1 000 petits miroirs. La grande originalité de ce programme est que le polissage de ces miroirs est confié à des milliers de jeunes dans des centaines d’écoles ou institutions éducatives dans le monde. Ce polissage doit être effectué d’après les indications données dans un kit adressé aux écoles retenues. Ainsi le Volkssterrenwacht de Beisbroek (Bruges) a participé à la réalisation de Starshine-2. on étudie déjà la contellation DMC de seconde génération : elle emploiera des La mission de ces sphères réfléchissantes, dont les flashes de lumière solaire micro-satellites du type Constella qui pren- signalent le passage dans le ciel, est de déterminer l’usure de leur orbite sur dront des images avec une résolution de 4 m ! les couches résiduelles d’atmosphère. Les observateurs au sol doivent faire preuve de minutie pour repérer à l’oeil nu les éclairs par rapport à des étoiles Martin Sweeting insiste sur le fait que sa connues, estimer leur magnitude, déterminer le temps précis de ces éclats technologie se révèle plus compétitive “avec grâce à des chronomètres calés sur le GPS (Global Positioning System), trans- des coûts 50 à 100 fois moindres” pour lan- mettre via Internet leurs données sur le site Starshine. Un centre de calcul cer des applications de télédétection à des fins commerciales. SSTL est engagée dans la réalisation du système de télédétection spatiale de la société allemande RapidEye. Il s’agit d’une constellation de 4 mini-satellites, dérivés d’Uosat-12 et équipés de senseurs multispectraux, pour des prises de calcule les paramètres de l’orbite suivie par chaque sphère Starshine. On confronte les mesures avec les observations que le satellite SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) de l’ESA, à 1,5 million de km de la Terre, transmet au centre Goddard de la NASA. A ce jour, trois micro-satellites Starshine ont vu le jour: • Starshine-1 a été largué dans l’espace de la soute de la navette Discovery en vues avec 6,5 m de résolution. Déployée juin 1999 et a effectué des tours du globe jusqu’à son crash dans l’atmo- lors d’un seul lancement en 2004, elle sphère, en février 2000. Quelque 25.000 jeunes de 660 écoles dans 18 pays devrait servir à la mise à jour constante avaient poli les 878 miroirs en aluminium, chacun d’un diamètre de 2,5 cm. des systèmes d’information géographique. • Le lancement de Starshine-3 a eu lieu en août 2001. Cette sphère d’1 m de Uosat-12 pourrait servir à la réalisation diamètre est couverte par un millier de miroirs et par une vingtaine de réflec- d’un mini-satellite géostationnaire Gemini teurs laser. Ce sont environ 40.000 élèves dans 26 pays qui ont été impliqués pour des télécommunications. L’Université dans le polissage de ses miroirs. de Surrey a obtenu un financement du British National Space Centre pour l’ambitieux Projet Gemini. “Le Président du Nigéria s’intéresse à un satellite équipé de quatre répéteurs qui doit être placé à 25 degrés Ouest. Ce projet de 25 millions de livres devrait être • A la réalisation de Starshine-2 ont pris part quelque 25.000 élèves dans 26 pays. La sphère est équipée de 858 miroirs et de 20 réflecteurs laser, ainsi que d’un système qui stabilise sa rotation. Elle a été larguée autour de la Terre le 15 décembre 2001 par l’équipage de la navette Endeavour qui venait de quitter l’International Space Station. financé à 85 % par le Nigéria et à 15 % par le BNSC. C’est certes une solution plus chère Le duo Starshine 4/5 est en préparation pour une satellisation au cours de la et plus risquée que la location de répéteurs mission STS-114 de décembre 2002. Depuis Noël 2001, les instructions pour sur un satellite Intelsat. Mais elle offre des polir leurs miroirs sont mises - sur CD-ROM - à disposition des groupes de avantages pour un pays : l’occupation de la jeunes qui souhaitent s’associer activement à l’aventure spatiale. Vous obtien- position géostationnaire qu’il a réservée, une drez toutes les informations pour participer en allant sur le site du Starshine réponse spécifique et indépendante à ses Project (http://www.azinet.com/starshine/). besoins, le savoir-faire technologique.” 1 4 Mai 2002 Space Connection # 38 Dossier Engins spatiaux miniatures L’Europe autour de la Lune avec Smart-1 L’ESA a entrepris SMART (Small Missions for Advanced Research in Technology), un programme technologique de mini-engins spatiaux pour tester de nouveaux systèmes destinés à d’ambitieuses missions scientifiques. MART-1 est en préparation pour un lan- S SMART-1 se mettra à tourner autour de cement à bord d’une Ariane 5 avant la notre satellite naturel et procèdera pendant fin de 2002. Son expérimentation permettra une année à des observations avec des équi- à l’Europe de réaliser, pour la première fois, pements miniaturisés : des expériences autour de la Lune, dans le • la caméra AMIE (Asteroid-Moon Imaging cadre d’un budget de 85 millions d’euros. La Experiment) de 1,7 kg pour des prises de mini-sonde lunaire de 350 kg, qui est réali- vues multispectrales à haute résolution de sée par la Swedish Space Corporation, doit la surface lunaire; expérimenter un propulseur à plasma de • un spectromètre compact dans les rayons xénon (avec une alimentation électrique X de 3,3 kg pour une étude des compo- d’Alcatel ETCA) ainsi que des senseurs à sants du sol sélène ; hautes performances. • un spectromètre miniature de 2 kg fonctionnant dans le proche infrarouge pour Contrôlée par l’ESOC (European Space Opera- un relevé des éléments minéralogiques sur tions Center), SMART-1, dont le logiciel de la Lune. bord est réalisé par Spacebel (sur base de celui qui assure l’autonomie de PROBA-1 sur La micro-sonde lunaire SMART-1. (ESA) SMART-2 est une expérience technologique orbite), disposera d’une grande autonomie prévue à partir de 2006: deux satellites de pour manoeuvrer au moyen de son propul- 100 kg doivent évaluer leur éloignement seur électrique et pour se rapprocher peu à avec une précision élevée. L’objectif sera peu de notre satellite naturel. A la mini- d’expérimenter une technique essentielle aux sonde, il faudra 18 mois de changements missions LISA (Laser Interferometry Space d’orbite pour atteindre la Lune et se satelli- Antenna) de détection des ondes gravita- ser autour d’elle. Il s’agira en 2003-2004 de tionnelles et Darwin de mise en évidence qualifier des technologies qui serviront à d’autres planètes autour d’étoiles lointaines l’exploration de Mercure avec la mission (comme notre Terre). LISA (en 2011) que BepiColombo de 2009 à 2013: deux modules Darwin (2015) effectueront des observations de propulsion électrique permettront à deux par interférométrie: des essaims de satellites sondes d’évoluer autour de Mercure et à un évolueront de façon coordonnée dans petit robot d’arriver à sa surface. l’espace sur des trajectoires éloignées. Space Connection # 38 Mai 2002 1 5 Dossier Engins spatiaux miniatures Demeter. (CNES) Le micro-satellite Picard. (CNES) Myriade : filière française pour une variété de micro-satellites Sous le joli nom de Myriade, le CNES D’ores et déjà, quatre micro-satellites radio; ils seront lancés en 2004 pour (Centre National d’Etudes Spatiales) s’est de 100 à 120 kg sont en préparation. les besoins du Ministère français de la lancé dans la réalisation d’une filière de Leurs missions, avec des charges utiles défense. micro-satellites pour des missions spéci- spécifiques, démontrent leur souplesse fiques à peu de risques et à faible coût. d’utilisation: Demeter (pour un lancement Le CNES a confié la fabrication du micro- sur le lanceur indien PSLV à la fin de satellite à la société Latécoère de Toulouse, 2002) pour tester la prévision des séismes, spécialisée dans la fourniture de structures Picard pour comprendre l’influence du d’avions et dans leur câblage avec meubles Soleil sur le climat, Parasol pour caractéri- et harnais électriques. Le rôle de Latécoère ser les nuages depuis l’espace, Microscope est de réaliser la structure et le câblage du pour confirmer le principe d’équivalence microsatellite, puis d’y intégrer, sous le en physique fondamentale. contrôle du CNES, les modules préintégrés des sous-systèmes de contrôle d’attitude La plate-forme Myriade est utilisée par la (Snecma), de conditionnement d’énergie société Astrium pour réaliser l’essaim (Alcatel ETCA), de traitement à bord COMINT de quatre micro-satellites d’écoute (processeurs d’Astrium)... 1 6 Space Connection # 38 Mai 2002 En 2003, l’Europe tentera, avec sa sonde Mars Express, de faire arriver un petit robot sur la Planète Rouge. (ESA) Ces petits robots qui où l’Homme ne peut aller... Moment crucial pour Huygens: au début de 2005, elle doit effectuer une descente sur cette mystérieuse lune qu’est Titan autour de Saturne. (Doc. ESA) Dans l’exploration des planètes, L’Europe sur Mars (2003) de leurs lunes, des astéroïdes et des comètes, les engins spatiaux miniaturisés constituent l’essentiel de la communauté scientifique en étant télécommandés depuis la Terre. et sur Titan (2005) données pendant les 137 minutes de descente. Le contact avec la surface (solide ou liquide) Titan Le programme scientifique de doit se faire à 20 km/h. Grâce aux l’ESA s’intéresse à l’exploration in six instruments de Huygens, on situ d’astres du système solaire. Il compte obtenir des images de pousse l’industrie européenne à Titan, recueillir des informations miniaturiser des engins qui doi- sur l’atmosphère traversée et sur vent fonctionner dans des milieux le site atteint. différents de l’environnement terrestre. Le premier de ces explora- En 2003, l’Europe aura rendez- teurs est le caisson Huygens de vous, pour la première fois, avec A insi des missions kamikazes 318 kg qui est fixée sur la sonde une planète. Lancée de Baïko- ont permis, dans les années Cassini de la NASA. Celle-ci est en nour en juin 2003, la sonde 60, de sonder le sol de la Lune route, depuis 1997, vers Saturne, Mars Express parviendra à desti- avec les sondes Ranger de la à 1,5 milliards de km de nous. nation à la fin de l’année. Avant NASA, puis, dans les années 70, Autour de la planète aux de se mettre sur orbite mar- de fonctionner en pleine four- anneaux, elle se satellisera en tienne, elle aura largué une cap- naise vénusienne au moyen des 2004. Elle éjectera après Huygens sule contenant le micro-robot capsules des engins soviétiques qui doit se poser sur Titan, l’énig- Beagle 2 qui doit atterrir sur Venera! L’exploit le plus lointain matique lune de Saturne en 2005. Mars grâce à des airbags. Ce fut le plongeon qu’un module Cette mini-capsule, pour laquelle robot de 30 kg doit arriver sur le conique de 339 kg effectua en Alcatel ETCA de Charleroi a fourni site prévu d’Isidis Planitia (à 10 1995 dans l’atmosphère agitée le sous-système d’alimentation degrés de latitude Nord). L’engin et survoltée de Jupiter. électrique, doit transmettre des compact déploiera quatre pan- Space Connection # 38 Mai 2002 1 7 Le micro-robot britannique Beagle-2 doit fonctionner en 2004 à la surface martienne. (Astrium) Ce nanokhod explorera la surface de Mercure en 2012. (Th.P./SIC) gique, participe au programme cer BepiColombo vers la planète NetLander destiné à une étude Mercure. Un duo de robots d’ex- géophysique de la Planète Rouge. ploration, utilisant des modules de propulsion chimique et élec- Cap sur une comète (2011) et sur Mercure (2012) trique, doivent se placer en orbite mercurienne en 2012. En tout, ce sont cinq éléments qui Prévu pour fonctionner pendant vont se séparer dans l’environ- une semaine, il doit prendre Express, l’ESA aura expédié sa nement de Mercure. L’une des des prises de vues, trouer le sol sonde Rosetta pour une odyssée deux sondes scientifiques doit avec une “taupe” électronique, Cinq mois avant l’envol de Mars dans le système solaire. Lancée être réalisée en coopération déployer un micro-rover guidé en 2003 par une Ariane 5, elle avec l’ISAS japonais (Institute par câble jusqu’à une distance doit aller à la rencontre d’asté- of Space and Astronautical de 50 m. Ce véhicule à chenilles roïdes et avoir rendez-vous avec Science) : de moins de 200 kg, du type Nanokhod, sur base la comète 46P/Wirtanen qu’elle elle servira à étudier le champ d’un concept étudié en Russie, atteindra en 2011! Pendant un magnétique de cette planète est proposé par le Max-Planck- an et demi, Rosetta manoeu- proche du Soleil. Après sa satel- Institut für Chemie. D’une masse vrera autour du noyau de la lisation, son module de propul- de 1,6 kg (y compris la charge comète pour y déposer un sion servira à déposer en dou- utile de 0,9 kg), le Nanokhod module d’atterrissage de 75 kg. ceur parmi les cratères de mercurien est développé et Cet automate miniature sur trois Mercure l’ensemble miniaturisé testé par la firme allemande pieds est équipé pour photogra- MSE (Mercure Surface Element) Von Hoerner & Sulger; la société neaux solaires pour faire fonc- phier l’environnement et pour de 44 kg! Largué d’une altitude Space Applications Services tionner une charge utile com- étudier la composition du sol et de 120 m, il doit résister à l’im- de Zaventem participe à la mise plexe: trois caméras, des spec- du sous-sol. pact grâce à des airbags. au point de ce système minia- vont là tromètres, des détecteurs sur ture qui devra opérer dans des l’environnement martien, un Entretemps, en 2009, deux Le MSE constitue le volet le plus conditions particulièrement système de collecte d’échan- fusées Soyouz-Fregat vont lan- spectaculaire de BepiColombo. difficiles. tillons du sol... L’objectif est de mettre en évidence des traces d’eau, de résidus organiques, des minéraux de carbonate. L’expérience de Beagle 2 sera particulièrement utile pour la préparation des micro-stations NetLander, qui seront embarquées sur la sonde française PREMIER (Programme de Retour d’Echantillons Martiens et Installation d’Expériences en Réseau) de 2007: quatre modules identiques, alimentés par cinq pétales de cellules solaires, se poseront en différents endroits pour constituer un réseau sur Mars. La Belgique, avec l’Observatoire Royal de Bel- La sonde Rosetta doit déposer un robot nain à trois pieds sur le noyau d’une comète. (ESA/J. Huart) 1 8 Space Connection # 38 Mai 2002 Dossier Engins spatiaux miniatures Faut-il un lanceur spécifique pour les petits satellites ? Quand on connaît le prix de la satellisation d’un kilogramme, un petit satellite permet une mise en oeuvre moins coûteuse. ont servi à lancer des micro-satellites. Les défis de développer et de commercialiser de clients de ces lancements n’ont pas le petits satellites ainsi que ses propres contrôle final des opérations ni la priorité moyens pour les lancer. A ce jour, c’est la pour l’orbite visée. Sont-ils prêts à payer seule à avoir réussi ce tour de force avec ses davantage pour un service de lancement fusées Pegasus, Taurus et Minotaur. L’ESA a personnalisé ? Il existe bien de petits lan- décidé de compléter les versions du lanceur ceurs pour lesquels on s’efforce de réduire lourd Ariane 5 avec un lanceur modulaire à les frais d’exploitation. Faut-il investir dans poudre, le Vega de conception italienne; de nouvelles fusées adaptées à ce marché cette fusée testera un nouveau propulseur limité des engins spatiaux miniatures ? solide pour Ariane 5 lors de son vol de démonstration à la fin de 2005. Il en est de La réponse économique consiste en la même pour la NASDA japonaise (National conversion de missiles à longue portée en Space Development Agency) qui projette de lanceurs de satellites légers. Des sociétés se doter d’un lanceur J I amélioré aux côtés ans le cas du micro-satellite belge commerciales ont entrepris leur exploitation de la famille des puissants H IIA. Voici un PROBA-1 de 94 kg, son lancement avec en proposant des tarifs attractifs de lance- inventaire succinct des capacités opération- un lanceur indien a coûté quelque 940.000 ments. Une entreprise américaine, Orbital nelles pour les lancements de satellites euros. Ce qui équivaut à 10.000 euros le kilo- Sciences Corporation (OSC), a osé relever les compacts et légers: Le lanceur russe Cosmos 3M. (OHB-System) D gramme. Mais ce prix “attrayant” avait une contrainte : PROBA-1 était passager secondaire et son orbite dépendait de la mission du satellite principal. Les Indiens ont modifié le plan de vol de leur fusée pour placer PROBA-1 sur la trajectoire qui lui convenait le mieux. Les satellites miniaturisés sont souvent lancés en mode piggyback, sur le dos d’un gros satellite, ou en grappe, en même temps que d’autres. Les lanceurs Delta (USA), Ariane (Europe), Longue Marche (Chine), Zenit (Russie/Ukraine), PSLV (Inde), ainsi que le Space Shuttle ont servi et sont proposés pour des formules “groupe” de lancement partagé. C’est surtout lors de vols pour atteindre une orbite polaire que des Ariane 4 La fusée aéroportée Pegasus d’Orbital Sciences Corporation. (OSC) Space Connection # 38 Mai 2002 Lanceur Société de développement ou de commercialisation Caractéristiques Athena Lockheed Martin Commercial Launch Services, Etats-Unis . Une famille de lanceurs “sur mesure”. A partir de 1995, sept exemplaires ont été lancés, cinq vols ont été des succès. Faute d’un marché suffisant, aucune suite n’est actuellement envisagée pour ce programme. Dnepr Kosmotras/Youchnoye, Russie/Ukraine Tiré d’un silo sur le cosmodrome de Baikonour, il peut placer 1 tonne et demie sur une orbite polaire. Pour son deuxième vol, en 2000, il a lancé un ensemble de cinq micro-satellites: Tiungsat-1 (Malaisie), Megsat-1 et Unisat (Italie), Saudisat-1A et Saudisat-1B (Arabie Séoudite). Kaituozhe 1 China Aerospace Science ou KT 1 & Industry Corporation, Chine Utilise un troisième étage pour satelliser une centaine de kg. KT 1 doit effectuer son premier lancement durant l’été 2002. LeoLink -Shavit Israel Aircraft Industries/ Coleman Aerospace/Astrium, Israel/Etats-Unis) Lancés depuis la base de Palmachim, ils ont été mis en orbite rétrograde (dans le sens opposé de la rotation Ouest-Est du globe terrestre). Les premiers vols de LK sont à partir de 2002 mais il n’y a pas de clients... US Air Force Space & Missile Systems/Orbital Sciences Corporation, Etats-Unis Capable de satelliser 300 kg sur une orbite polaire. Son premier vol, en 2000, a permis le lancement de quatre micro-satellites et six pico-satellites réalisés par des institutionsuniversitaires dans un but technologique militaire. Minotaur Pegasus Shtil START Strela Taurus VLS 1 Orbital Sciences Corporation, Etats-Unis Cette fusée ailée, avec 3 étages à poudre, est la seule au monde – à l’exception de la navette spatiale - à partir pour l’espace. Sa grande originalité est d’être transportée sous un avion gros porteur pour être larguée à près de 12.000 m d’altitude. Ce lanceur aéroporté, capable de satelliser 200 à 300 kg, est devenu le cheval de bataille pour les lancements de petits satellites à partir d’une base aérienne! Marine russe/Makeyev Design Bureau, Russie Missile intercontinental lancé d’un sous-marin nucléaire pour placer 50 à 100 kg sur orbite basse. Puskovie Uslugi, Russie Ses versions à quatre étages (START 1) et à cinq étages (START) utilisent une plate-forme sur véhicule militaire sur le cosmodrome de Svobodny (Sibérie). Seule la START 1, capable de satelliser jusqu’à une demi-tonne, a réussi des mises sur orbite depuis mars 1993. NPO Mashinostroyenie, Russie Ce lanceur à 2 étages est le missile intercontinental SS 19 dont une centaine d’exemplaires sont disponibles pour des lancements spatiaux. Tiré d’un silo de la base de Svobodny, il peut satelliser jusqu’à 1 tonne. Son premier envol pour l’espace est attendu durant 2002. Orbital Sciences Corporation, Etats-Unis Cette fusée à 4 étages est la version terrestre, plus performante, du Pegasus d’OSC. Elle est capable de satelliser jusqu’à 1 tonne. Centro Tecnico Aeroespacial, Brésil Ce lanceur équipé de 4 étages à propulsion solide doit donner au Brésil un accès autonome à l’espace pour des mini-satellites de 200 kg. Ses deux vols d’essais se sont soldés par des échecs. Il est prévu d’effectuer un troisième vol, décisif, au cours de 2002. L’Italie - avec la participation de l’industrie belge - réalise pour l’ESA ce lanceur Vega qui décollera du Centre Spatial Guyanais dès 2005. (ESA/J.Huart) 1 9 Nano-satellites européens lancés d’un sous-marin russe La Technische Universität Berlin (TUB) a vu dans la réalisation de micro-satellites une expérience interdisciplinaire pour leurs étudiants et a commencé à développer les TUBsat modulaires. TUBsat-A (35 kg) de forme cubique et TUBsat-B (40 kg) plus allongé ont été lancés respectivement en 1991 et en 1994. Le cube TUBsat-C (45 kg) réalisé pour le Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt était lancé en 1999 comme passager commercial par la fusée indienne PSLV-C2. Ce microsatellite de télédétection était équipé de trois caméras pour observer des détails de 360 à 6 m sur le globe terrestre. Il préfigure le premier satellite marocain, Maroc-TUBsat de 47 kg, qui a été mis sur orbite en décembre 2001 pour des prises de vues et comme relais de communications. En 1998, la TUB a été partie prenante dans une première spatiale: le lancement d’un duo de nano-satellites. Les TUBsat-N (8,5 kg) et TUBsat-N1 (3 kg) testent des communications avec de petits terminaux mobiles. Leur réalisation et leur lancement auraient coûté moins de 390.000 euros. D’autres nano-satellites sont proposés pour de prochains tirs depuis des sous-marins dans l’Océan Arctique. 2 0 Space Connection # 38 Mai 2002 Dossier Engins spatiaux miniatures USA: Microsatellites universitaires pour des missions de service public La DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), la NASA et l’industrie américaine ont confié le Programme Nanosatellite à plusieurs universités et instituts polytechniques. I l est demandé à des équipes de professeurs et mobiles, servir à des observations en 3D avec d’étudiants de réaliser une constellation d’une une résolution de 100 m, tester la technologie dizaine de micro-satellites (de 1 à 10 kg) qui seront lancés en 2002-2003: • L’Utah State University, l’University of de micropropulseurs. • Plusieurs laboratoires de la Stanford University et de la Santa Clara University ont pris en Washington et le Virginia Polytechnic Institute charge la mission Emerald: un micro-satellite se coopèrent sur le système Ion-F de trois micro- coupera en deux, donnant naissance à un duo satellites pour des mesures coordonnées dans d’engins, qui seront d’abord reliés par un filin, l’ionosphère. puis une fois ce dernier coupé, deviendront • L’Arizona State University, l’University of complètement autonomes. Les communications Colorado Boulder et la New Mexico University intersatellites et l’emploi de nano-propulseurs préparent trois nano-satellites identiques pour le seront l’objet de démonstrations. Projet Three Corner Sat; évoluant en formation, ils doivent permettre des liaisons avec les • La Boston University et le Draper Lab se sont associés pour fabriquer trois picosatellites (moins d’1 kg) destinés à la Pathfinder Constellation. Ils serviront à l’étude des variations du Zarkae Al Yamama, micro-satellite marocain Le 10 décembre 2001, une fusée Zenit 2, de construction ukrainienne, a champ magnétique terrestre. • La Carnegie Mellon University se propose d’expérimenter le Solar Blade. Ce nano-satellite d’une masse de moins de 5 kg ne sera guère plus encombrant qu’un extincteur. Une fois qu’il aura déployé ses quatre voiles solaires (20 m décollé du cosmodrome de Baïkonour. Elle a propulsé à 1000 km d’altitude de long pour chacune), il aura la forme d’un le satellite météorologique russe Meteor-3M ainsi que quatre micro-satel- “moulin à vent” dans l’espace. lites. Parmi ceux-ci, il y avait le micro-satellite marocain Maroc-TUBsat, baptisé Zarkae Al Yamama. Réalisé par la Technische Universität Berlin avec Cette prolifération de micro- et nano-satellites dans les universités américaines démontre à quel la collaboration de chercheurs et ingénieurs du Centre Royal de Télédétection point la technologie spatiale peut servir à des Spatiale (CRTS) de Rabat, ce petit engin spatial a une forme cubique et une fins éducatives: par ce biais, les jeunes étudiants masse de 47 kg. Zarkae Al Yamama est équipé pour des missions de télédé- sont mis dans des “situations à problème” autour de réalisations concrètes. L’enseignement tection et de messagerie. Sa caméra multispectrale permet des observations de la couverture végétale avec une résolution de 300 m. en Europe pourrait s’inspirer de cette méthode pédagogique. Space Connection # 38 Mai 2002 2 1 Dossier Engins spatiaux miniatures Tableau des microet mini-satellites (1995-2005) PAYS (Organisation responsable) [maître d’oeuvre] NOM DU PROJET (date de lancement/lanceur) [date projetée/lanceur] Mission & expériences (situation au 1er janvier 2002) (micro-satellite = MS) AFRIQUE DU SUD (Stellenbosch University) [Electronic Systems Laboratory/ Sun Space and Information Systems] SUNSAT-1, SUNSAT-2 (1999/Delta 2) [2003?/à déterminer] Premier MS pour des prises de vues à haute résolution et des communications avec les radio-amateurs (en orbite, ayant fonctionné pendant deux ans). Possibilité de réaliser un deuxième MS plus sophistiqué avec la collaboration d’autres pays africains (en projet). ALGERIE (Centre National de Technologie ALSAT-1 ou DMC-Algeria Projet national de MS à des fins scientifiques et éducatives, qui fera partie spatiale) [SSTL] [fin 2002/à déterminer] du système international Disaster Monitoring Constellation (en construction). ARABIE SAOUDITE (King Abdulaziz City for Science and Technology) SAUDISAT-1A/1B (2000/Dnepr-1) Un premier duo de MS (10 kg) pour relayer des communications et collecter des données, lancés par le missile Dnepr (sur orbite). [Space Research Institute] Peu d’informations sur les autres MS (en préparation). ARGENTINE (Comision Nacional de Actividades Espaciales/NASA) SAC-A (décembre 1998/ [INVAP] Space Shuttle Endeavour) (Comision Nacional de Actividades Espaciales/NASA) SAC-C (1999/Delta II) Mini-satellite de 475 kg pour une mission internationale de télédétection dans le cadre d’une constellation matinale avec les satellites Landsat-7, µSAT-1 VICTOR, µSAT-2 (1996/Molniya) MS éducatifs de 30 kg (sur orbite) et 32 kg (en préparation) pour des prises de vues météorologiques. [INVAP] [Instituto Universitario Aeronautico Cordoba] MS technologique de 68 kg pour tester les technologies de SAC-C, dont une caméra CCD (en fonctionnement jusqu’en août 1999) EO-1 et Terra de la NASA (sur orbite) [2002?/Dnep-1?] [Universidad Nacional del Comahue MICROPEHUENSAT-1 + AATE + Amsat Argentina] [2003?/Zenit 3SL?] MS éducatif de 30 kg pour radio-amateurs et pour des observations. [Universidad Nacional del Comahue NANOPEHUENSAT-1 + AATE + Amsat Argentina] [2002/Longue Marche 4?] AUSTRALIE (Cooperative Research Centre FEDSAT MS pour des communications, des services de navigation, for Satellite Systems) [SpaceDev] [2002/H-IIA] des mesures magnétiques. [Australian Space Research Institute/ Queensland University of Technology] JAESAT ou Joint Australian Engineering Satellite [2002/Dnepr-1?] MS technologique de type AMSAT pour les communications avec les radioamateurs, équipé de webcams pour des observations (en construction). Nano-satellite technologique de 7 kg pour des télécommunications. 2 2 Space Connection # 38 Mai 2002 BRESIL (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) [INPE] SCD-1, SCD-2 (1993/Pegasus, 1998/ Pegasus XL] Mini-satellites de 110 kg, stabilisés par rotation, de fabrication brésilienne, destinés à la collecte de données sur l’environnement de l’Amazonie (sur orbite). (Instituto Nacional SCD-3 Version améliorée des deux premiers SCD, stabilisée sur les 3 axes, de Pesquisas Espaciais) [INPE] [2005/à déterminer] d’une masse de 300 kg (en préparation). (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) [INPE] SSR-1, SSR-2 [2004, 2006?/à déterminer] Mini-satellites de 290 kg, utilisant une plate-forme de fabrication brésilienne qui est stabilisée sur les 3 axes, pour des observations multispectrales des régions le long de l’équateur, avec une résolution de 80 m. (en construction depuis 1990) (Agencia Espacial Brasileira/ Centre National d’Etudes Spatiales) [INPE/CNES] FBM [2004/VLS-1?] Premier MS franco-brésilien de recherche scientifique, d’une masse de 100 kg, stabilisé sur les 3 axes et équipé pour une étude des influences des éruptions solaires sur l’environnement spatial au-dessus de l’équateur (en construction). (Instituto Nacional SACI-1 MS technologique brésilien de 60 kg pour le Programme SACI de Pesquisas Espaciais) [INPE] (1999/Longue Marche 4B) ou Satelite Brasileiro de Aplicacoes Cientificas. Echec de la première mission destinée à une étude de la magnétosphère, suite à un problème de communication (sur orbite) CHILI (Fuerza Aerea de Chile Space Division) [SSTL] FASAT-Alfa (1995/Cyclone) FASAT-Bravo MS technologiques et scientifiques de 50 kg réalisés avec la collaboration de l’Université britannique de Surrey pour des communications entre radioamateurs et pour des mesures régulières de la couche (1998/Zenit 2) d’ozone (non-déploiement du premier, satellisation correcte du second) (Fuerza Aerea de Chile Space Division) FASAT-Charlie MS technologique de 100 kg pour des mesures de la couche d’ozone [Universidad Catolica] (2003 ?/à déterminer) et des prises de vues de la surface terrestre (en préparation). (ENTEL) CESAR-1 [2003 ?/à déterminer] CHINE (Tsinghua University, Beijing) [Tsinghua Space and Satellite Company HANGTIAN TSINGHUA-1 (2000/Cosmos 3M) MS de démonstration, fruit de la coopération entre les Universités de Tsinghua et de Surrey, destiné à la surveillance des zones THNS-1/OLYMPIADSAT-1 [2002/Longue Marche 4B?] Nano-satellite de moins de 10 kg pour des observations de la surface terrestre (en construction) DMC-China [2003/à déterminer] MS chinois pour le système Disaster Monitoring Constellation du Surrey Space Centre, équipé pour des prises de vues à haute résolution, en préparation du système chinois + SSTL] (Tsinghua University, Beijing) [Tsinghua Space and Satellite Company MS de 12 kg, de fabrication chilienne, pour l’échange de messages [Amsat-CE] (en construction). de catastrophes avec 40 m de résolution (sur orbite). + SSTL] (Chinese Ministry of Science & Technology) [Tsinghua Space and Satellite Company + SSTL] de prévention des catastrophes (Space System for Disaster Mitigation) (Chinese Academy of Space Technology) [Aerospace Dongfanghong Satellite Ltd] HY-1 [2002/Longue Marche 4B] (Chinese Academy of Space Technology) [Harbin Institute of Technology] TANSUO-1 [2002/Longue Marche 1D?] Mini-satellite de télédétection, d’une masse de 360 kg, pour l’étude multispectrale des océans, des zones côtières et des îles avec une résolution de 250 m (en construction) Mini-satellite de télédétection à haute résolution pour préparer la constellation China Space System for Disaster Mitigation de huit mini-satellites (en construction) (China Aerospace Science OLYMPIADSAT-2 MS éducatif de messagerie et de télédétection, financé par la China & Technology Corporation) [Tsinghua Space and Satellite Company] [2002/Kaituozhe 1?] Youth Development Foundation et la Veteran Scientists Association dans le cadre de manifestations pour les Jeux Olympiques de 2008 à Beijing (en construction). Space Connection # 38 Mai 2002 2 3 COREE DU SUD (SaTRec/Korea Advanced Institute of Space & Technology) [KAIST + SSTL] KITSAT-1, KITSAT-2 (1992/Ariane 4, 1993/Ariane 4, MS technologiques, d’une masse de 48 kg, pour les télécommunications et des observations, développés par SaTRec avec l’assistance de la Surrey Satellite Technology Ltd (sur orbite, KITSAT-1ayant arrêté de fonctionner à la fin de 1999). (SaTRec/Korea Advanced Institute of Space & Technology) KITSAT-3 (1999/PSLV) Mini-satellite de 110 kg, stabilisé sur les 3 axes, équipé pour l’étude de l’environnement spatial et avec la caméra MEIS (Multispectral Earth Imaging KAISTSAT-4 (2003/à déterminer) Mini-satellite technologique, d’une masse de 130 kg, équipé pour l’étude de la matière interstellaire, pour l’analyse du plasma spatial et avec un système avancé de collecte et d’échange de messages qui est mis au point en Australie [KAIST] (SaTRec/Korea Advanced Institute of Space & Technology) [KAIST] System) pour des prises de vues avec une résolution de 15 m (sur orbite). (en construction). EGYPTE (National Authority for Remote EGYPTSAT-1 Projet technologique de mini-satellite de 100 kg fourni par l’Ukraine pour Sensing and Space Sciences) [Yuzhnoye] (2003?/Dnepr-1) l’observation de la surface terrestre avec une résolution de moins de 10 m (en préparation). (National Authority for Remote Sensing and Space Sciences) DESERTSAT [2005/à déterminer] Projet éducatif, en coopération avec l’Italie, d’un mini-satellite de 120 kg utilisant la plate-forme MITA pour l’étude des zones désertiques [Carlo Gavazzi] (en préparation). INDE (Anna University) ANNA-SAT Micro-satellite expérimental de 60 kg réalisé par un groupe d’étudiants [+ISRO] (2004/PSLV) pour l’échange de messages. (Amsat-India) VUSAT Microsatellite équipé d’une balise pour des expériences de radio-amateurs. [+ISRO/ANTRIX] (2003/PSLV ou GSLV) IRAN (Ministry of Culture and Higher Education) MESBAH [2003?/Shahab-5 Mini-satellite expérimental de télécommunications pour initier les universités et les industries iraniennes aux exigences de la technologie spatiale [industrie iranienne] ou IRIS-Kosar?] (en préparation avec le projet de lanceur national pour mini-satellites) MALAISIE (Astronautic Technology Sdn Bhd) [SSTL] TIUNGSAT-1 (Septembre 2000/Dnepr 1) MS technologique de 50 kg, développé avec l’aide de la Surrey Satellite Technology Ltd pour des communications radio-amateurs, pour des observations météorologiques, pour des mesures des rayons cosmiques (sur orbite). (Astronautic Technology NEqO Projet Near Equatorial Orbit d’une constellation de huit MS pour des Sdn Bhd) [à définir] [2004?/à déterminer] observations terrestres et pour des communications numériques (en projet) MAROC (CRTS ou Centre Royal de Télédétection Spatiale) MAROC-TUBSAT (Décembre 2001/Zenit 2) MS technologique de 47 kg pour la météorologie et la messagerie, basé sur la plate-forme TUBsat de la Technische Universität Berlin (sur orbite) UNAMSAT-B/OSCAR-30 (1996/Cosmos 3M) MS éducatif de 17 kg pour l’étude des micro-météorites dans la haute atmosphère, réalisé dans le cadre du Programa Universitario de Investicagion [Vectronic Aerospace] MEXIQUE (Universidad Nacional Autonoma de Mexico) [PUIDE /AMSAT] y Desarrollo Espacial (sur orbite, ayant cessé de fonctionner) NIGERIA (National Space Research & NIGERIASAT-1/DMC-Nigeria Projet éducatif d’un MS technologique, avec l’aide de l’Université Development Agency) [SSTL] [2003/Dnepr-1?] britannique de Surrey dans le cadre du système international Disaster Monitoring Constellation du Surrey Space Centre (en construction) 2 4 PAKISTAN (SUPARCO/Space & Upper Atmosphere Research Commission) [SUPARCO] PEROU (Comision Nactional de Investigacion y Desarrollo Aeroespacial) Space Connection # 38 BADR-1 et BADR-2 (1990/Longue Marche 2E, 2001/Zenit-2) Mai 2002 Technologie des MS, acquise avec l’aide de Surrey Satellite Technology Ltd. Deuxième satellite (69 kg) lancé de Baïkonour le 10 décembre 2001 pour des prises de vues depuis 1.000 km d’altitude (sur orbite). BADR-C ? MS technologique dans le cadre du projet d’un lanceur national [2004 ?/Ghauri ?] pour petits satellites CONIDASAT-01 [2002 ou 2003/à déterminer] Mini-satellite de 200 kg pour une mission de télédétection à haute résolution, pour observer des détails de 3 m (en construction) [CONIDA + Astrium] ROUMANIE (Romanian Space Agency) [?] ROSASAT ? Projet éducatif de MS pour la surveillance des régions à risques naturels (2004?/à déterminer) (projet à l’étude pour une coopération internationale). SINGAPOUR (Nanyang Technological University) [NTU + DSO National Laboratories] NTU X-SAT [2007/à déterminer] Mini-satellite de 100 à 150 kg pour des prises de vues à haute résolution et pour un système avancé de messagerie (en préparation) TAIWAN (National Space Program Office) ROCSAT-1 Mini-satellite de 395 kg pour des observations des océans, pour l’étude [TRW] (1999/Athena 1) de l’ionosphère et pour des communications dans les 30/20 GHz (sur orbite) ROCSAT-3/COSMIC Projet USA-Taïwan de six MS pour la réalisation de COSMIC (Constellation [2004/à déterminer] Observing System for Meteorology, Ionosphere and Climate) (en construction) (National Space Program Office) (Aerospace Science & Technology Research Center)[NSPO] YAMSAT-ACUBE [2002/Dnepr 1?] Pico-satellite de moins d’1 kg, de la famille Cubesat, pour démontrer l’emploi de nano-technologies pour des observations de la Terre (en construction) TUNISIE (Union du Maghreb Arabe) MAGHSAT-1 MS de télédétection et de messagerie pour les nations du Maghreb (en projet) [2005/à déterminer] TCHEQUIE (Czech Space Devices Company) (entre 1989 et 1996/Cyclone)/ MAGION/MIMOSA [fin 2002/Rockot] MS scientifiques de fabrication nationale, technologie développée dans le cadre du Programme Intercosmos. MS équipé d’un accéléromètre très sensible (en construction). THAILANDE (Mahanakorn University of Technology) TMSAT-THAI PUHT [SSTL] (1998/Zenit 2) (Thai Micro Satellite Company) DMC-Thailand MS de 100 kg pour le système Disaster Monitoring Constellation du Surrey [TMSC] [2003/Dnepr 1?] Space Centre (en construction) TURQUIE (Tubitak Information Technology and Electronics Research Institute) [SSTL] TUBITAK-BILTENSAT ou DMC-TURKEY [2003/Dnepr 1?] MS amélioré de 100 kg, réalisé avec la Surrey Satellite Technology Ltd pour des prises de vues de la surface terrestre (avec une résolution de 12 m), pour le système Disaster Monitoring Constellation pour une expérience MS de 50 kg pour des missions de télédétection et de messagerie (sur orbite) technologique (en construction). VIETNAM (NCST ou National Centre for natural Science and Technology) [SSTL] MICROSAT ou DMC-Vietnam MS amélioré, réalisé avec la Surrey Satellite Technology Ltd pour des observations à haute résolution, pour le système Disaster Monitoring [2003/à déterminer] Constellation (en construction) (c) Janvier 2002 Space Information Center - Théo Pirard Space Connection # 38 Mai 2002 2 5 Dossier Engins spatiaux miniatures Rendez-vous sur le web avec les petits de l’espace www.amsat.org : la Radio Amateur Satellite Corporation est l’une www.issd.uni-bremen.de : Le ZARM (Zentrum fur Angewandte des premières organisations internationales pour les applications Raumfahrt-technologie und Mikrogravitation) de l’Université de dans l’espace. Créée en 1969, cette association éducative regroupe Bremen a mis sur pied l’ISSD (Internet Support Space Database), les groupes de radio-amateurs qui réalisent des satellites miniaturi- une base de données sur les systèmes pour l’espace, spécialement sés, baptisés OSCAR. Sur son site, on trouve toutes les informations pour la réalisation des petits satellites. Il faut au préalable obtenir sur le fonctionnement des engins spatiaux à disposition des radio- un mot de passe pour la consulter. amateurs et un état des projets en cours dans le monde. www.magellanaerospace.com : La société canadienne Bristol http://csmt.jpl.nasa.gov et www.jpl.nasa.gov : Le Center for Aerospace Ltd produit les fusées-sondes Black Brant. Elle est char- Space Microelectronics Technology (CSMT) du Jet Propulsion gée de réaliser le premier mini-satellite canadien: le Scisat-1 de Laboratory, s’est spécialisé dans les nano-technologies pour les 160 kg doit étudier la chimie de l’atmosphère. missions spatiales. Le JPL est associé aux grands exploits des USA dans l’exploration du système solaire. Le Discovery Program et le www.megsat.it : une firme italienne présente sa série Megsat de New Millenium Program réalisent des missions scientifiques et micro-satellites. technologiques dans une stratégie “faster, better, cheaper”. www.nanosat.usu.edu : Toutes les informations sont données sur www.ee.surrey.ac.uk : Cliquez sur “satellites” pour découvrir le les dix engins ultraminiaturisés de haute technologie que des uni- dynamisme de l’Université britannique de Surrey (UniS) dans la versités américaines vont tester prochainement à des fins scienti- technologie des satellites miniaturisés. fiques et militaires. www.eurospace.org : Eurospace, l’association européenne des indus- www.nanospace.systems.org : Le Center for NanoSpace Technologies tries du secteur spatial, publie une intéressante banque de données (NST) veut promouvoir des systèmes d’applications spatiales qui sur les plates-formes de satellites qui sont disponibles en Europe. intègrent la nano-électronique et les MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems). www.flosat.be : Le groupe Floreffe Espace a été créé par des professeurs et élèves du Séminaire de Floreffe (enseignement www.orbitessera.com : Il s’agit d’une banque de données sur secondaire) qui ont proposé deux expériences avec le micro-satellite les orbites et les fréquences de l’ISS, des satellites météo, des PROBA-1. Rédigé en français, néerlandais, anglais et espagnol. satellites pour radio-amateurs. C’est un outil intéressant pour établir des communications avec des engins spatiaux. www.isas.ac.jp : L’Institute of Space and Astronautical Science au Japon s’est fait une spécialité des engins spatiaux de petite taille, www.orbital.com : La société Orbital Sciences Corporation s’est à cause des performances limitées de ses lanceurs à poudre. spécialisée dans le développement et le transport de petits satel- Son site nous donne un aperçu, peu détaillé, des satellites lites. Elle a réalisé les systèmes Orbcomm (télécommunications) miniaturisés pour des missions technologiques et scientifiques. et Orbimage (télédétection). Elle a mis au point et exploite les lanceurs Pegasus (largué d’un avion), Taurus et Minotaur. 2 6 Space Connection # 38 Mai 2002 www.osss.com : L’entreprise One Stop Satellite Solutions (OSSS) www.ssdl.stanford.edu : Le Stanford University Space Systems commercialise un service “clés en mains” pour réaliser, lancer et Development Laboratory (SSDL), sous le nom de Projet CubeSat, contrôler des micro- ou nano-satellites. Elle propose sur un plan réalise des pico-satellites. équatorial la constellation TropNet de 16 à 24 micro-satellites en orbite basse pour relayer les données. www.sseti.net : Le Student Space Exploration & Technology Initiative de l’ESA a pour but de promouvoir auprès des étudiants la www.sdl.usu.edu : Le Space Dynamics Laboratory (SDL), créé en science et la technologie spatiales. Elle encourage leur apprentissage 1959 au sein de l’Utah State University (USU), s’est spécialisé dans avec la conception, la construction et l’utilisation d’un micro- la micro-électronique pour les systèmes spatiaux. Il organise à la satellite pour une mission éducative et dans un but médiatique. mi-août la conférence de l’année sur les petits satellites, pour faire le point sur les technologies de la miniaturisation des satellites, à www.suparco.gov.pk : le Space and Upper Atmosphere Commission des fins tant civiles que militaires. constitue l’agence spatiale du Pakistan. Il réalise les fusées-sondes www.smallsatellites.org : Ce site, réalisé par le Surrey Space Centre, spatiales. Rehbar, les micro-satellites Badr, des instruments pour des expériences contient le Small Satellites Home Page, avec de nombreuses informations sur les familles et applications des petits satellites. Il renseigne www.verhaert.com : Le site de la société qui a réalisé PROBA-1, sur les institutions et sociétés qui en réalisent dans le monde, sur les le premier micro-satellite belge. modèles de lanceurs qui sont adaptés à leur mise sur orbite. www.vectronic-aerospace.com : cette entreprise de Berlin développe www.spacedev.com : La compagnie SpaceDev commercialise des des systèmes de communications pour l’espace. Dans sa rubrique engins miniaturisés pour les opérations sur orbite terrestre et pour “space applications”, elle décrit les nano- et micro-satellites Tubsat l’exploration du système solaire. Elle s’efforce de promouvoir la de la Technische Universität Berlin. propulsion hybride (solide-liquide) pour les lanceurs futurs. http://www.vs.afrl.af.mil/ : le Space Vehicles Directorate de l’Air http://spacedevices.i-line.cz : cette PME de Prague, créée en Force Research Laboratory (AFRL) dévoile plusieurs technologies 1991, exploite le savoir-faire tchèque dans le développement avancées que mettent au point les centres de recherche de l’US Air d’instruments de haute technologie pour l’espace ainsi que des Force dans le cadre de missions militaires sur orbite. La rubrique micro-satellites scientifiques MAGION. Elle a la maîtrise d’oeuvre “factsheets” est une mine d’informations sur les systèmes micro- du petit satellite MIMOSA pour l’étude de l’atmosphère. miniaturisés qui sont testés dans l’espace, notamment les MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems). Les programmes XSS Microsa- http://spacescience.nasa.gov/missions/ : la rubrique “space science” de la NASA fait découvrir la grande variété de missions passées, en cours et en préparation. tellite et TechSat 21 y sont décrits. Space Connection # 38 Mai 2002 2 7 Dossier Engins spatiaux miniatures Au quatrième Spot, l’heure de Végétation Dans la nuit du 23 au 24 mars 1998, une fusée européenne Ariane emportait le satellite d’observation de la Terre Spot 4, un engin qui s’inscrivait dans le droit chemin d’une filière qui avait fait ses preuves. E D’une masse totale au lancement mesures précises sur les caracté- de 2.755 kg, il est formé d’une ristiques fondamentales des été placés en orbite auparavant: plate-forme multimissions, d’une couverts végétaux (forêt, agri- Spot 1 en février 1986, Spot 2 charge utile haute résolution culture, etc.) à grande échelle. en janvier 1990 et Spot 3 en avec utilisation de moyen infra- Financé conjointement par la septembre 1993. Bien que rouge et d’un ensemble de Commission européenne, la conçu pour une durée de vie de charges utiles complémentaires France, la Suède, l’Italie et la 3 à 4 ans, les satellites Spot 1 dont une mémoire de masse Belgique, cet instrument basse et 2 assurent encore aujourd’hui Mdm ; Pastel, une expérience de résolution fournit des images de un service limité alors que ceux liaison optique inter-orbitale très haute qualité qui peuvent de Spot 3 ont été arrêtés en Silex -ce programme a été être combinées avec la haute novembre 1996. décidé pour valider le concept résolution de Spot 4, ce qui per- optique de transfert de l’image met aux utilisateurs de superpo- La filière Spot représente le pre- HRVIR (Haute résolution dans le ser directement les images afin mier programme européen d’ima- visible et l’infrarouge) à 50 Mbit d’obtenir des données à plusieurs gerie de la surface terrestre à par seconde aux stations de échelles. Cette faculté est parti- haute résolution. Proposé par la Redu (en Belgique) et d’Aussguel culièrement utile, par exemple, France en 1976 à ses partenaires (en France) via le satellite relais pour faire un zoom sur une européens pour être conduit géostionnaire Artémis ; Doris, région donnée où l’on a détecté dans le cadre de l’Agence Spa- une charge destinée à la au préalable une anomalie. tiale Européenne (ESA), il a fina- localisation ; Vega, un répéteur lement été réalisé en association radar ; Poam pour la mesure de par la France, la Suède et la Bel- l’ozone et… Végétation, un n effet, trois satellites de la même famille avaient déjà gique. Construit par Matra Mar- instrument d’observation de la coni Space pour le Centre Natio- Terre à champ large. Placé sur nal (français) d’Etudes Spatiales une orbite héliosynchrone à (CNES), Spot 4 a été conçu pour 822 km d’altitude, la durée de vie remplir deux missions princi- prévue de Spot 4 est de 5 ans. pales : prendre des vues à haute résolution pour des services de Pour quels utilisateurs ? télédétection et des vues à résolution moyenne afin d’offrir une Végétation porte bien son nom couverture globale de sur- car cette charge utile est en veillance de l’environnement. effet capable de fournir des La première image de synthèse sur base de données de Végétation sur dix jours en 1998. (CNES) Image de Végétation de la Mer Rouge. (CNES) 2 8 Space Connection # 38 Mai 2002 Les utilisations des données de des zones équatoriales, Végéta- servent de support aux analyses et le déclenchement de l’alerte Végétation peuvent être à la fois tion permet d’estimer avec fia- de conjoncture agricole, à l’esti- éventuelle nécessitent évidem- scientifiques et opérationnelles blité les surfaces et l’état des mation de l’impact de la séche- ment des délais de traitement et et se situent à des niveaux géo- zones forestières. D’autre part, resse, des gelées ou des inonda- de diffusion mais leur rapidité graphiques différents: planétaire, dans les zones tempérées et tions, à la détection d’anomalies débouche sur de nombreuses national ou régional. Si l’on boréales, il constitue un outil ou même de maladies qui mena- applications souvent ignorées du considère l’aspect global, Végéta- utile aux différents systèmes cent ou affectent les cultures. grand public. En effet, le secteur tion apporte une grande contri- d’estimation et de suivi des res- Certains organismes internatio- agro-industriel, comme par bution aux approches scienti- sources forestières. naux comme la FAO (Food and exemple les fabricants de pro- Agricultural Organisation) par duits phyto-sanitaires, d’engrais fiques liées aux modifications de la biosphère continentale, comme L’Europe, le Sahel, l’Afrique du exemple ont déjà mis en place ou de graines, est un utilisateur par exemple estimer son impact Nord ou de l’Ouest, la Chine, un système opérationnel pour des informations fournies par sur les échanges de carbone ou etc… c’est-à-dire les grandes détecter, à partir des données Végétation à condition qu’il de concentration de gaz, sur les régions de la planète, utilisent à Végétation, les zones de végéta- puisse en disposer sous une bilans hydriques, etc… Autant des degrés différents selon leur tion propices à la nidification et forme directement exploitable et d’informations utiles pour établir niveau de développement, de 70 au développement du criquet dans les plus brefs délais. C’est une prévision des tendances et à 80 % des informations four- pèlerin, un prédateur très nocif que la prévision en temps quasi de leurs conséquences probables: nies par Végétation. Pour l’Eu- aux cultures et très actif en réel d’une attaque de cochenille en couvrant chaque jour 90 % rope, par exemple, ses données Afrique du Nord, cela dans le ou le développement d’un cham- but de pouvoir traiter très rapi- pignon sur certaines cultures dement la région infectée. permet une réaction “commerciale” intéressante. Dans les pays en voie de développement, Végétation peut Grâce aux données collectées rendre des services inestimables journellement par Végétation en fournissant régulièrement des sur l’ensemble de la planète et données sur l’état des cultures, la diffusion quasi en temps réel ce qui permet aux scientifiques vers les utilisateurs, les scienti- de détecter très rapidement une fiques disposent désormais situation alimentaire qui risque d’une observation prolongée et de devenir déficitaire et agiter la systématique des modifications sonnette d’alarme auprès des de notre environnement, ce qui responsables politiques. Cette leur permet de mieux com- surveillance des zones cultivées prendre les mécanismes des Image de Végétation des feux de forêts en Australie. (CNES) changements globaux et donc de mieux préserver notre futur. Fuegosat, chasseur d’incendies Végétation, un instrument d’exception L’Espagne a étudié le projet Fuego, une constellation d’une douzaine de mini-satellites aux senseurs infrarouges qui sont chargés de détecter des feux de forêts ou des débuts d’activité La charge utile Végétation volcanique et de suivre leur évolution avec une précision de 35 à 50 m. Le premier Fuegosat (150 kg) permet de mener sur le doit être lancé en 2004. La constellation devrait être opérationnelle dès 2006 pour une sur- couvert végétal planétaire des veillance des régions situées entre les 50 degrés de latitude Nord et Sud. Madrid a obtenu le études novatrices à des échelles soutien de l’ESA, dans le cadre du programme Earth Watch de l’ESA. Alcatel Space (France), Officine Galileo (Italie), le DLR allemand, ainsi que des universités en Grèce et au Portugal sont partie prenante dans ce programme qui correspond bien à l’objectif de GMES (Global Monitoring for Environment and Security). temporelles et spatiales complémentaires. La mission principale du système est de fournir des Space Connection # 38 Mai 2002 2 9 Couverture quotidienne de Végétation (orbite de SPOT 4). Grâce à une fauchée de 2250 km, l’instrument peut couvrir la quasi totalité des terres émergées au cours des 14 orbites qu’il effectue chaque jour, seules quelques zones proches de l’équateur ne sont pas couvertes. Néanmoins, les zones équatoriales non couvertes un jour le sont le lendemain. De plus, au delà de 35° de latitude, toute zone est vue au moins une fois par jour. mesures précises et opération- France, de la Suède, de l’Italie chargée de faire l’inventaire et société Spot Image implantée à nelles pour différents types d’uti- et de la Belgique, qui ont mis d’archiver les données brutes. Le Toulouse avec l’aide des trois lisations, notamment des études en commun leurs capacités de centre de contrôle et de pro- sous-distributeurs EOWorks (Bel- scientifiques nécessitant des recherche et d’innovation, leurs grammation vers Spot 4 (ainsi gique), Satellus (Suède) et expériences régionales ou locales compétences techniques et qu’un réseau de stations en Telespazio (Italie). sur de longues périodes, ou industrielles ainsi que leurs bande S) chargé de transmettre encore pour des systèmes d’aide connaissances des besoins des le programme d’activités journa- “Sept jours après le lancement à la décision nécessaires à la utilisateurs. Pour répondre au lières (acquisition d’images et de Spot 4, soit le 31 mars 1998, gestion de productions végétales mieux aux objectifs fixés, le enregistrement des données) et les premières images de l’instru- importantes, agricoles, fores- système s’articule autour de la de suivre le bon fonctionnement ment Végétation étaient acquises tières ou pastorales.Sa vocation charge utile et d’une compo- de la charge utile embarquée, par la station de réception de n’est pas la haute résolution spa- sante sol. A bord du satellite se est assuré par le CNES depuis Toulouse. Les jours suivants les tiale mais la très grande répétiti- trouve donc un instrument de Toulouse en France. Une station acquisitions étaient réalisées par vité car nombre d’applications prise de vues à quatre bandes de réception régionale de réfé- la station de Kiruna, validant telles que par exemple la spectrales couvrant les rence (SRVL) ayant pour mission ainsi toute la chaîne du système. recherche bioclimatique ou la domaines du visibles (bleu, de démontrer les possibilités de En septembre de la même année, prévision de récoltes, nécessitent rouge), du proche infrarouge et réception en bande L est égale- celui-ci entrait en exploitation et un suivi permanent du couvert du moyen infrarouge, identiques ment située à Toulouse. Enfin, depuis lors, chaque jour, la sta- végétal. A cette fin, un champ à celles des instruments haute un centre de traitement des tion principale de réception très large de 100° a été choisi et résolution de Spot 4 et dont la images installé au sein de la située à Kiruna (SRIV) reçoit un la “fauchée” de 2.250 km, asso- résolution spatiale est de 1 km. VITO à Mol en Belgique (CTIV volume de 1 à 2 gigaoctets d’in- ciée à la résolution du kilomètre, pour Centre de Traitement des formations brutes correspondant autorise une couverture quoti- Les composantes “sol” Images Végétation), traite les à la couverture totale des régions images reçues par la station continentales” explique Dirk Van latitudes supérieures à 35° et Les composantes “sol” sont principale, gère l’archive mon- Speybroeck, coordinateur du tous les deux jours pour les constituées par une station diale de toutes les images Végé- système Végétation au CTIV. régions équatoriales. principale de réception en tation dès le lancement début “Dès réception, les données sont bande X des mesures effectuées 1998 et diffuse les produits inventoriées et transmises au sur l’ensemble du globe et enre- finis aux utilisateurs. La distri- Centre de traitement de Mol. dienne des régions situées à des Le développement de ce programme repose sur des équipes gistrées à bord de Végétation. bution des produits Végétation Opérant 24 heures sur 24 et 365 européennes issues de la Com- Elle est située à Kiruna en issus du centre de traitement jours par an avec une équipe de mission européenne, de la Suède (SRIV) et est également CTIV s’effectue également par la 11 personnes, celui-ci archive 3 0 Space Connection # 38 Mai 2002 Caractéristiques et schéma de fonctionnement du système Végétation. toutes les télémesures reçues et tration (NOAA) américaine, d’es- les traite systématiquement pour timer le volume de la production obtenir, au niveau mondial, une mondiale cultivée mais aussi synthèse quotidienne. A partir de l’état de santé de la végétation La petite ville de Mol, située en Campine, à la limite des provinces ces synthèses quotidiennes, il naturelle. Sols labourés ou d’Anvers et du Limbourg, fut longtemps connue pour son Centre de élabore progressivement une syn- franches jachères, colza ou Recherche Nucléaire fondé en 1953 et où l’Euratom exploitait, en col- thèse décadaire basée sur la maïs, champs de blé ou de bet- laboration avec la Belgique, un réacteur expérimental. Les activités meilleure mesure acquise en dix teraves, savanes ou forêts, sur- dérivées de ces travaux prenant sans cesse plus d’importance, vers la jours suivant un algorithme qui faces inondées ou desséchées, fin des années 80, début des années 90, il fut décidé de séparer tout tient compte de la présence de le module Végétation surveille nuages au moment de la mesure désormais en permanence (mis au point par la VITO avec depuis l’espace l’évolution du l’aide de la société Trasys). Ce manteau de la Terre. La VITO en quelques mots ce qui avait trait au nucléaire des autres recherches et c’est ainsi que le gouvernement flamand créa la “Vlaamse instelling voor technologisch onderzoek” (VITO). En se situant entre les universités et l’industrie, la VITO travaille prin- centre a également la capacité de traiter et de livrer aux utilisa- Les satellites de la famille Spot cipalement sous forme de contrats précis tels que la réalisation de teurs par voie électronique, sous ont démontré le bien-fondé des mesures de pollution ou de matériaux en céramique au profit du sec- forme de CD-ROM ou de bande choix technologiques faits par teur privé (notamment les PME) et des autorités. Il compte actuelle- magnétique et en moins de deux le CNES lors de la conception de ment 470 chercheurs (dont un certain nombre de jeunes doctorants). jours après l’acquisition des ce système destiné à la récep- images, des produits spécifiques tion, au traitement et la diffu- réalisés à la demande”. sion des renseignements obtenus par le module Végétation. Les activités de la VITO se situent dans les domaines de l’énergie, des matériaux et de l’environnement, plus précisément au sein de huit centres d’expertises dont un spécialisé dans l’analyse des images satelli- Aussi, la Belgique (via la VITO) taires. En effet, un “Centre of Expertise Remote Sensing and Atmospheric a décidé de poursuivre sa colla- Processes” (TAP) réalise un certain nombre d’études au profit de clients Grâce à l’instrument Végétation, boration avec la France et la privés ou d’institutions internationales. http://www.vito.be l’Europe des sciences et de l’in- Suède dans ce domaine. L’étude dustrie a relevé un nouveau défi des écosystèmes de la planète en matière d’observation de la sera donc poursuivie avec la Pour en savoir davantage, consultez les sites : planète. Elle est aujourd’hui à charge utile Végétation 2, un http://www.vgt.vito.be En attendant Spot 5 même, mieux qu’avec les cap- instrument presqu’identique à http://www.spot-vegetation.com teurs AVHHR de la National son prédécesseur, jusqu’en http://vegetation.cnes.fr Oceanic Atmospheric Adminis- 2010… au moins. http://www.spotimage.fr Space Connection # 38 Mai 2002 3 1 Dossier Engins spatiaux miniatures Le petit village de Redu, dans la commune de Libin (province de Luxembourg), est connu par le grand public comme le village du livre avec, parfois, un soupçon de spatial car, au détour d’une route et au fond d’une cuvette bordée de champs et de bois, il découvre une vingtaine d’antennes paraboliques pointées vers le ciel. C’est en effet dans cet immense amphithéâtre naturel de 19 hectares, à 350 mètres d’altitude et loin de toute perturbation radioélectrique, que l’”Europe spatiale” a installé en 1968 une station de poursuite et de contrôle de satellites. Les grandes oreilles de Redu A Une ruche que ESRO 1B, HEOS A1 et A2, TD 1A et COS B) Aujourd’hui encore, la station de Redu assure cette époque, la station relayait les signaux des satellites scientifiques (tels sous la direction de l’ingénieur britannique John MacLauchlan. La station assure également une fonction de recette en orbite et de de l’European Space Research Organisation le contrôle et le suivi en orbite des satellites mesure de performances des répéteurs de (ESRO) vers le Centre Européen d’Opérations ECS pour le compte d’EUTELSAT (l’Organisa- télécommunications des satellites d’Eutelsat. Spatiales (ESOC) situé à Darmstadt en Alle- tion européenne de télécommunications par magne. Après la création de l’Agence Spatiale satellite) et de Marecs. Les signaux qui sont Mais la station vit aussi à l’heure du futur Européenne (ESA) en 1975 et avec l’arrivée acheminés par ces satellites sont essentielle- car elle est impliquée dans le programme des satellites géostationnaires, la station de ment des signaux de télévision, de radio, de ARTEMIS (Advanced Relay and TEchnology Redu fut intégrée dans un réseau de poursuite téléphonie, de transmission de données et de MISsion) de l’ESA qui comprend la mise en et de contrôle de satellites comprenant communications entre mobiles. Le contrôle orbite d’un satellite de plus de trois tonnes notamment les stations de Kourou, Malindi, comprend la détermination d’orbite, le main- chargé de relayer les hauts débits de don- Perth et Ibaraki. Elle participa ainsi aux tien à une position orbitale grâce à des nées transmis par les satellites en orbite phases de lancement et de mise en orbite des manœuvres de correction de trajectoire, le basse comme Spot-4 (déjà en orbite), Envi- satellites GEOS (Geosynchronous Orbital Satel- traitement de données de télémesures ainsi sat (ESA), OICETS et ADEOS (Nasda, Japon) lite), OTS (Orbital Test Satelite), Marecs (Mari- que l’envoi des signaux de télécommande. et JEM (module japonais de la station spa- time European Communications Satellite), Tout ceci s’effectue grâce aux antennes de tiale internationale) dans les bandes S et Ka Meteosat (Meteorological Satellite), MOS toutes tailles qui ont poussé dans la cuvette ainsi qu’en mode optique (faisceau laser). (Marine Observation Satellite, en collaboration et qui assurent les liaisons vers les satellites, Dans ce programme, Redu est chargé des avec le Japon), et ECS (European Communica- grâce aux batteries d’ordinateurs et d’appa- essais de sa charge utile ainsi que de la ges- tions Satellite) dont le centre de contrôle se reils de mesure sophistiqués qui remplissent tion de la capacité comme relais de données trouve encore à Redu. La station fut égale- les salles de contrôle et, surtout grâce au entre satellites. Actuellement, le nouveau ment impliquée dans la mise en œuvre du personnel constitué d’une cinquantaine d’in- centre de contrôle assure le suivi en orbite satellite OLYMPUS entre 1989 et 1993. génieurs et de techniciens qui les manipulent de la mission PASTEL, un terminal de trans- 3 2 Space Connection # 38 Mai 2002 mission de données en bande optique laser également à Redu. La télémesure du satel- Evidemment toutes ces missions de poursuite embarqué à bord du satellite SPOT 4, sem- lite scientifique américain IMP-8, dont les et de contrôle d’engins spatiaux exigent de blable à celui qui se trouvera à bord d’Arte- mesures sont transmises immédiatement à nombreuses antennes paraboliques et autres. mis et qui s’appellera OPALE. la NASA, est reçu également à Redu. La plus grande est destinée à la télémesure et La liaison laser entre Spot 4, dont l’orbite Enfin, le centre de contrôle de PROBA (le quatre autres servent à effectuer des mesures polaire se situe à 822 km et Artémis, qui premier satellite belge) est installé à Redu. de performance des répéteurs de télécommu- sera en orbite géostationnaire à 36.000 km L’engin construit et assemblé par le fabricant nications des satellites ECS, Eutelsat et Arte- d’altitude, constitue un véritable défi tech- Verhaert à Kruibeke près d’Anvers, constitue mis. Les antennes non-paraboliques sont des nologique car la marge d’acquisition de la le premier membre d’une famille de microsa- antennes en bande de fréquence VHF utilisées liaison entre les deux engins est de 300 tellites. Pesant près de 100 kg et de forme pour la télémesure et la télécommande des mètres alors qu’ils se trouvent à 45.000 km quasi cubique (80 x 60 x 60 cm), PROBA satellites ECS, Marecs et IMP-8. de distance. Ce type de liaisons devrait per- (PROjet for on-Board Autonomy) a été placé mettre d’augmenter considérablement la sur une orbite polaire à 600 km d’altitude par Une tour a été érigée à l’extérieur du péri- télécommande du satellite Intégral tandis que transmission des données: 50 Mbits par une fusée indienne. Il est équipé d’un spec- mètre pour permettre la calibration des seconde avec une puissance de diode laser tromètre imageur pour des prises de vue à antennes. Enfin, dans le but de pouvoir four- de seulement 60 mW. Or, sur un satellite haute résolution, d’un enregistreur de radia- nir des données à haut débit, Redu est relié comme Spot 4, où une partie de l’énergie tions et d’un détecteur de poussières. Il peut au réseau de fibres optiques de Belgacom par est accaparée par son travail de prise de ainsi réaliser des missions d’observation de la deux voies indépendantes l’une de l’autre. vue, la transmission intersatellitaire est Terre et de l’espace demandées par la com- beaucoup moins coûteuse en énergie que la munauté scientifique internationale et par … Depuis sa création en 1968, la station de transmission des données vers les stations des élèves issus d’écoles réparties dans toute poursuite et de contrôle de Redu a acquis terrestres. A terme donc, cette technique la Belgique. En outre, il intègre un récepteur une expérience considérable dans le domaine pourrait être utilisée par les futures constel- GPS pour calculer lui-même son orbite, des transmissions spatiales au point qu’elle lations de satellites multimédias. quatre moteurs, une batterie, des cellules possède aujourd’hui les atouts pour rentabili- photoélectriques, un ordinateur, divers sen- ser son importante infrastructure auprès des seurs et des équipements de communication opérateurs de satellites de télécommunica- vers le sol. Développé pour le compte de tions et d’institutions scientifiques. Une forêt d’antennes Le suivi du satellite INTEGRAL (lancement l’ESA, il a été conçu pour fonctionner pen- prévu en 2002) sera assuré par Redu grâce à dant deux ans mais restera en orbite pendant une antenne parabolique de poursuite de 15 une dizaine d’années. mètres de diamètre. Le centre de contrôle de secours du satellite XMM ainsi que celui installé récemment par Newskies se trouvent La station ESA de Redu (Province de Luxembourg) pilote le micro-satellite PROBA-1. (Th.P./SIC) Space Connection # 38 Mai 2002 3 3 Actualités A Edimbourg, la Belgique s’est affirmée comme “le plus grand des petits Etats membres de l’ESA” Au Conseil de l’ESA à Edimbourg, les 14 et 15 novembre dernier 2001, Yvan Ylieff, le Commissaire chargé de la politique scientifique au sein du gouvernement belge, a demandé que le rôle de l’ESA soit redéfini vis-à-vis de ses partenaires industriels, particulièrement ceux des “petits pays”: “Ce rôle doit permettre à leurs industries sous-contractants et équipementiers - de se positionner de manière compétitive et de trouver leur place aux côtés des grands groupes. A cet égard, il est indispensable de renforcer le rôle central de l’Agence comme meneur de projets et comme catalyseur d’initiatives du secteur privé, notamment en lui offrant un support technique adéquat”. Ainsi la Belgique a pour ambition de développer et de consolider des niches de spécialisation stratégique au sein du monde industriel (équipements pour lanceurs, éléments d’engins spatiaux, systèmes de microsatellites), d’encourager les équipes scientifiques dans des activités autour de pôles d’excellence en microgravité, science spatiale, observation de la Terre, dans la création de spin-offs technologiques, dans la mise en oeuvre de centres d’opération et de traitement... Evoquant les discussions sur la restructuration du développement industriel de la version Ariane 5 Plus de 2006, Yvan Ylieff a répété que “la volonté de la Belgique est de maintenir et de renforcer la position de son industrie dans les niches acquises depuis le début du programme Ariane”. Il a vivement affirmé son opposition à une restructuration industrielle qui remettrait en cause les travaux prévus pour l’industrie belge dans la 3e phase d’amélioration d’Ariane 5. Par contre, il s’est dit prêt à discuter avec tous les acteurs concernés sur une restructuration éventuelle de la phase de production pour qu’Ariane reste compétitive sur le marché international. “Pour la Belgique,” a rappelé le Commissaire belge, “la participation aux programmes et activités de l’ESA revêt un aspect primordial. Depuis de nombreuses années, le choix d’investir la quasi-totalité de nos moyens au travers de l’Agence s’est révélé payant. Aux yeux de mon pays, l’Agence joue donc un rôle supplémentaire, et non des moindres : celui de structure spatiale nationale.” La Belgique était venue à LA PLACE DE LA BELGIQUE PARMI LES MEMBRES DE L’ESA Etat membre Activités obligatoires au pro-rata du PNB (*) Tous les programmes obligatoires + optionnels Allemagne 24,4 % 22,9 % Autriche 2,5 % 1,2 % Belgique 3,3 % (8e place) 6,8 % (5e place) Danemark 1,9 % 0,9 % Espagne 6,9 % 5% Finlande 1,4 % 0,4 % France 17,2 % 30,8 % Irlande 0,7 % 0,3 % Italie 13,6 % 15,5 % Norvège 1,7 % 1,2 % Pays-Bas 4,7 % 2,4 % Portugal 0,9 % 0,4 % Royaume-Uni 14,1 % 7,1 % Suède 2,6 % 2,2 % Suisse 3,7 % 2,4 % Canada (Etat coopérant) 0,3 % 0,7 % (*) Il s’agit des budgets de fonctionnement de l’ESA et du programme scientifique qui doivent être souscrits par les Etats membres. Edimbourg en ayant bien préparé ses souscriptions à tous les programmes optionnels de l’ESA. Jusqu’en 1995, la politique spatiale belge se distingua par un engagement résolu dans les programmes d’infrastructure: les lanceurs Ariane, les missions spatiales habitées avec Spacelab et l’ISS (International Space Station), l’observation de la Terre, notamment en coopération avec la France pour les satellites SPOT et l’instrument Végétation. Depuis le Conseil ESA de Toulouse, un effort accru et complémentaire s’est porté sur les équipements scientifiques avec PRODEX (programme de support aux expériences spatiales) et sur les systèmes technologiques avec ARTES (Advanced Research in Telecommunications Systems) et GSTP (General Support Technology Programme). Dans le cadre de ce dernier programme, ce sont des firmes belges localisées en Flandre qui ont réalisé le micro-satellite PROBA-1 de l’ESA. Mis sur orbite par un lanceur indien le 22 octobre 2001, il a réalisé ses premières prises de vues, sous le contrôle de la station ESA de Redu. La stratégie actuelle de la Belgique spatiale concerne, dans ses trois Régions, le développement d’applications industrielles et commerciales, la recherche sur de nouvelles technologies et le support aux travaux des scientifiques dans les universités, les institutions fédérales et internationales (comme le von Karman Institute for Fluid Dynamics). Elle encourage, dans le contexte européen, la création de pôles d’excellence, la collaboration entre ces pôles et le monde industriel, la spécialisation dans des technologies innovantes, les retombées pour des services à la collectivité, l’utilisation duale - à des fins civiles et militaires - des systèmes spatiaux de télécommunications et de télédétection. Dans le but d’optimiser et d’actualiser la politique spatiale belge, vont être mis en place un Comité consultatif de l’espace avec des représentants de l’Etat fédéral, des Régions et des Communautés, ainsi qu’un Forum de l’espace réunissant les acteurs industriels et scientifiques, les utilisateurs publics et privés. 3 4 Space Connection # 38 Mai 2002 Actualités Savoir-faire liégeois au service de l’Inde spatiale Le pôle spatial de Liège s’est spécialisé dans les moyens d’essais au sol des systèmes optiques pour l’espace. Pour tester ses satellites, l’Indian Space Research Organisation fait appel aux compétences liégeoises. L’objectif des Indiens est d’acquérir peu à peu l’autonomie technologique pour la fabrication et l’exploitation des satellites d’applications (télécommunications, télévision, météorologie, télédétection...), dans le développement et le lancement de fusées spatiales. En 1980, l’Inde devenait le 7ème pays au monde à démontrer sa capacité de les placer sur orbite. N’oublions pas que PROBA-1, le premier satellite belge, a pu être placé autour de la Terre par un lanceur indien PSLV. La société Alcatel ETCA de Charleroi s’est spécialisée dans les équipements pour l’alimentation électrique des satellites. (Alcatel-ETCA) Commande chinoise à Alcatel ETCA La Chinese Academy of Space Technology a choisi Alcatel ETCA L’Inde est le seul pays au monde à avoir un ministère fédéral de l’espace: le budget de ce ministère a doublé en cinq ans et dépassait en 2000 les 450 millions de dollars (soit trois fois le budget spatial de la Belgique). Le programme spatial indien donne la priorité aux applications pour le développement socioéconomique d’une population qui dépasse le milliard d’habitants. L’ISRO emploie plus de 18.000 personnes, dont les 2/3 sont des ingénieurs et techniciens, dans cinq grands centres de haute technologie. Au début de 1999, le Centre Spatial de Liège (CSL) est contacté par l’industrie indienne en vue d’une offre pour une cuve de simulation spatiale de 5,5 m de diamètre. Elle est destinée à mettre au point les instruments optiques des prochains satellites indiens d’observation à haute résolution. Après une dizaine de mois d’évaluation sur le concept de simulateur, le CSL, avec la collaboration de l’entreprise AMOS (Advanced Mechanical and Optical Systems), obtenait un contrat de 140 millions de francs de Bharat Heavy Plate & Vessels. Cette compagnie indienne a construit sur place le bâtiment et réalisé le caisson de simulation. CSL était responsable de toute l’électronique et des équipements mécaniques, tandis que AMOS était chargée de la stabilisation et des systèmes thermiques. pour le coeur électrique de ses deux premiers satellites DFH-4 de télécommunications qui doivent être lancés en 2003-2004. Les équipements commandés à Alcatel ETCA concernent le sous-système PCU (Power Conditioning Unit) de 9 kW, d’une masse de 42 kg, qui est actuellement l’un des plus performants au niveau mondial. La commande, d’un montant de 3,7 millions d’euro, procurera quelque 17.000 heures de travail. La livraison doit être réalisée dans des délais très courts: 13 mois pour le sous-système du premier satellite, 17 mois pour celui du second. “Cette commande démontre l’importance de poursuivre des efforts permanents de recherche et de développement au sein de notre société avec le support de l’ESA et des SSTC en Belgique”, a reconnu René Hannon, Administrateur délégué d’Alcatel ETCA. En l’an 2000, ALCATEL ETCA qui employait 675 personnes a réalisé un chiffre d’affaires de 76 millions d’euros. Présentation des activités de l’ESO Le 20 novembre 2001 avait lieu au Planétarium (Heysel) une présentation des projets passés et futurs de l’ESO (European Southern Observatory ou Observatoire austral européen) en présence de Philippe Busquin, Commissaire européen de la Recherche, et d’Yvan Ylieff, Commissaire du Gouvernement, adjoint au Ministre de la Recherche scientifique. Une centaine de personnes du monde politique, scientifique et industriel, des astronomes amateurs et la presse étaient présents. L’événement s’est déroulé dans le cadre de la Présidence belge de l’Union européenne et était organisé conjointement par les Services fédéraux des affaires, scientifiques, techniques et culturelles (SSTC) et l’ESO. L’initiative venait du directeur général de l’ESO, le docteur Catherine Cesarsky, pour mieux faire connaître l’organisation aux états-membres. Cette présentation en Belgique était la troisième après l’Allemagne et le Portugal. Après un exposé préalable par le directeur général sur l’historique et les perspectives ambitieuses de l’ESO, le Commissaire Busquin souligna l’importance des grandes infrastructures dans la réalisation de l’Espace européen de la recherche. Le docteur Maarten Baes (RUG) et l’ingénieur Jean-Pierre Chisogne (AMOS) illustrèrent d’exemples la participation scientifique et technologique belge aux activi- tés de l’ESO. Les interventions portaient respectivement sur l’étude de la Voie lactée au moyen du Very Large Telscope (VLT) et sur la construction de télescopes d’appoint par AMOS pour l’interféromètre du VLT. Le Commissaire du Gouvernment Yvan Ylieff clôtura en soulignant l’importance de l’ESO pour la Belgique. La projection du film “Astronomy to the power of four” sur la construction et les possibilités scientifiques du VLT impressionna toute l’assistance. Des renseignements complémentaires et de la documentation peuvent être obtenus aux SSTC auprès de Monnik DESMETH, [email protected] ou Alain Heynen [email protected]). Space Connection # 38 Mai 2002 3 5 Actualités L’image satellitaire à l’Ecole Royale Militaire A la Conférence GMES à Bruxelles (15 octobre 2001), l’Ecole Royale Militaire présentait deux utilisations à des fins humanitaires des images spatiales. Son Signal and Image Center participe à des projets multidisciplinaires d’interprétation de l’imagerie satellitaire dans le cadre du programme belge Telsat et avec l’appui de l’UEO. Il coopère avec des spécialistes du Ministère de la Défense, de l’ULB (Université Libre de Bruxelles), du DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und RaumGrande “première” pour l’ESA et l’industrie européenne: une liaison optique, par faisceau laser, entre le satellite d’observation SPOT-4 et le satellite de télécommunications ARTEMIS. (ESA) fahrt) en Allemagne. PARADIS (Prototype for Assisting Rational Activities in Première liaison civile par laser entre un satellite quasi-géostationnaire et un satellite quasi-polaire humanitarian Demining using Images from Satellites) vise à accroître l’efficacité et la rapidité des campagnes de déminage grâce à la localisation, la définition et l’évaluation plus précises des champs de mines. Les images à haute résolution des satellites d’observation, combinées à des prises de vues aériennes, permettent de bien étudier les terrains minés et Le 20 novembre 2001, l’Europe réalisait une première avec une liaison optique civile entre le satellite de télécommunications ARTEMIS sur une orbite d’attente à 31.000 km et le satellite de télédétection SPOT-4 à 832 km. L’expérience a consisté à établir la liaison à quatre reprises, au cours desquelles le de mieux préparer les actions “in situ”. Le SIC avec l’IGEAT (Institut de Gestion de l’Environnement et d’Aménagement du Territoire) de l’ULB, a mis au point une méthodologie de terminal SILEX à bord d’ARTEMIS a activé sa balise optique OPALE pour balayer collecte d’informations pour des campagnes au Mozambique la zone où SPOT-4 était censé évoluer. A la réception du signal optique ARTE- et au Laos. MIS, le terminal PASTEL de SPOT-4 a répondu en lui envoyant son propre faisceau laser. Une fois cette réponse reçue, ARTEMIS a interrompu son balayage et la liaison optique a pu être maintenue pour une durée pré-programmée de 4 SAHARA (Semi-Automatic Help for Aerial Region analysis) met à 20 minutes. Cette liaison a été réalisée avec l’aide de la station de Redu, par au point des techniques (sous forme de logiciels) qui facilitent une équipe de l’ESA et de CISET International. La balise optique du terminal et accélèrent le traitement de l’information dans les observa- OPALE à bord d’ARTEMIS a été réalisée par Spacebel en coopération avec le tions réalisées par satellite. Les images des senseurs multis- Centre Spatial de Liège. pectraux et hyperspectraux, l’emploi des systèmes radar sur Dix jours plus tard, la liaison laser entre ARTEMIS et SPOT-4 a permis la trans- orbite confrontent l’utilisateur à un flux complexe de données, mission d’images vidéo haute définition à 50 Mbs/s entre le terminal PASTEL difficiles à maîtriser par rapport aux besoins souhaités. Dans de SPOT-4 et le terminal OPALE d’ARTEMIS. Les images transmises sont d’une un projet pilote, le SIC avec le DLR et la société espagnole parfaite qualité. Cette démonstration ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine des liaisons inter-satellites, avec l’International Space Station (ISS), Sener ont étudié l’infrastructure de cinq aéroports dans le les sondes interplanétaires, les satellites en orbite géostationnaire, les cadre d’un système d’information géographique destiné aux constellations de satellites en orbite basse. missions de l’Union de l’Europe occidentale. Pour tout savoir sur la politique scientifique fédérale: www.belspo.be